Guld, finsprit og gurkemeje lyder som en eksotisk cocktail fra helvede.
Ikke desto mindre har indiske forskere i disse ingredienser fundet formlen til at skabe en brændselscelle, der ved kemiske reaktioner kan omdanne alkohol til elektricitet 100 gange mere effektivt end i dag.
Få et mikro-kraftværk i mobilen
Brændselsceller med en intern kemisk proces fungerer som højenergifyldte mikro-kraftværker, og de bliver brugt i industrien til at skabe elektricitet i alt fra køretøjer til bygninger.
Da brændselsceller i princippet virker som et supereffektivt batteri, vil de også en dag kunne bruges i din pc, smartphone og – lidt længere ude i fremtiden – i dit høreapparat.
Ofte er brint brugt som hovedbrændstof, og selvom brint er det mest udbredte grundstof i universet, findes grundstof nummer et i det periodiske system ikke bare frit til at plukke.
Brint er på Jorden typisk bundet op på olier eller gasser, der kræver fordyrende led at isolere som energimotorer.
Derfor har de indiske forskere fra Sri Sathya Sai-Instituttet sammen med amerikanske kolleger fra Clemson Instituttet for Nanomaterialer først valgt ethanol frem for brint i deres brændselscelle.
Derefter har de bevist, at en elektrode bestående af gurkemeje og nanopartikler af guld kan få ethanolen til at oxidere (ilte) og blive til elektricitet.
Strømmen fra den nyudviklede brændselscelle er udover supereffektiv også miljømæssig mørkegrøn, fordi brændselsceller ikke udleder drivhusgasser.
Illustration fra forskningsteamet, hvor ethanolen øverst (grøn) interagerer med de curcumin-belagte nanopartikler af guld og bliver omdannet til elektricitet.
Magisk gult stof
Udviklingen af brændselsceller har været længe undervejs, siden fysikeren William Grove som den første tilbage i 1839 publicerede sin opdagelse af de energigivende kemiske reaktioner.
I de seneste årtier har udviklingen fået raketfart med USA’s rumprogrammer i 1960’erne og frem mod i dag med stigende klimaadvarsler.
Normalt bruges det dyrere stof platin som katalysator, der har kulilte som en uheldig bivirkning. Men forskerne har i kombinationen af guld og det aktive stof i gurkemeje, curcumin, fundet et billigt og ufarligt match.
Curcumin er på ingen måde ukendt for inderne, der i århundreder har brugt stoffet blandt andet som helbredende medicin.
Også inden for kræftforskning har der efter celle- og dyreforsøg vist sig tegn på, at stoffet kan have en gavnlig virkning i nedbrydelsen af kræftceller.
Hos mennesker nedbrydes curcumin dog for hurtigt i kroppen (endnu) til at have en forebyggende effekt – men i den nyudviklede brændselscelle fungerer stoffet perfekt som et porøst og nødvendigt lag ud over guldet for at opnå de bedste resultater.
Vi vil have mere ethanol
Forskerne håber nu på, at de med deres overbevisende testresultater i laboratoriet kan finde partnere til tests i storskala-projekter, efter industrivinden i årtier har blæst i grønnere retninger.
Forbruget af ethanol til grønne energiløsninger som brændselsceller er således ifølge OECD’s International Energiagentur (IEA) gået fra næsten 62 millioner liter i 2010 til knap en fordobling på 106 millioner liter i 2022.
Yderligere et kraftigt ethanol-opsving forventes at være lige om hjørnet, da Kina og storproducenter som USA og Indien med tilsammen 3,1 milliarder indbyggere ifølge IEA er i forhandlinger om at fordoble deres ethanol-forbrug i de kommende år.