Gurkmeja och guld skapar nytt grönt superbränsle

Indiska har hittat ingredienserna till ett nytt, potent bränsle i barskåpet, skafferiet och smyckeskrinet.

Indiska har hittat ingredienserna till ett nytt, potent bränsle i barskåpet, skafferiet och smyckeskrinet.

Shutterstock / Natthapol Siridech

Guld, finsprit och gurkmeja låter som en livsfarlig cocktail.

Icke desto mindre har indiska forskare i de ingredienserna hittat formeln till att skapa en bränslecell, som via kemiska reaktioner kan omvandla alkohol till elektricitet 100 gånger mer effektivt än i dag.

Få ett minikraftverk i mobilen

Bränsleceller med en intern kemisk process fungerar som högenergifyllda minikraftverk och används inom industrin till att skapa elektricitet i allt från fordon till byggnader.

Eftersom bränsleceller i princip fungerar som ett supereffektivt batteri kommer de även en dag att kunna användas i din dator, smartmobil och – lite längre fram i tiden – i din hörapparat.

Ofta används väte som huvudbränsle, men trots att väte är det vanligast förekommande grundämnet i universum, så är det inte möjligt att fritt samla in grundämnet nummer ett i det periodiska systemet.

På jorden är väte vanligtvis bundet i oljor eller i gaser, vilket kräver en fördyrande process för att isolera ämnet som energimotor.

Därför valde de indiska forskarna från Sri Sathya Sai-Institutet tillsammans med amerikanska kolleger från Clemsoninstitutet för nanomaterial först etanol i stället för väte i sin bränslecell.

Därefter har de bevisat att en elektrod bestående av gurkmeja och nanopartiklar av guld kan få etanolen att oxidera (förenas med syre) och bli elektricitet.

Elektriciteten från den nyutvecklade bränslecellen är inte bara supereffektiv, utan även miljövänlig eftersom bränsleceller inte släpper ut växthusgaser.

Illustration från forskningsgruppen, i vilken etanolen högst upp (grön) interagerar med de curcuminbelagda nanopartiklarna av guld och omvandlas till elektricitet.

© Lakshman Ventrapragada and Sri Sai Prasad Nayak

Magiskt gult ämne

Utvecklingen av bränsleceller har varit på gång länge, ända sedan fysikern William Grove var den första att redan 1839 publicera sin upptäckt av de energigivande kemiska reaktionerna.

Under de senaste årtiondena har utvecklingen tagit fart i och med USA:s rymdprogram på 1960-talet fram till dagens stigande klimatvarningar.

Vanligtvis används det dyrare ämnet platina som katalysator, men det har dessvärre kolmonoxid som olycklig biverkan. Men nu har forskarna i kombinationen av guld och det aktiva ämnet i gurkmeja, curcumin, hittat en billig och oskadlig motsvarighet.

Curcumin är knappast okänt för indierna, som i århundraden har använt ämnet bland annat som läkemedel.

Även inom cancerforskningen har man efter cell- och djurförsök sett tecken på att ämnet kan ha en gynnsam inverkan i nedbrytningen av cancerceller.

Hos människor bryts curcumin dock (än så länge) ned för snabbt i kroppen för att ha en förebyggande effekt – men i den nyutvecklade bränslecellen fungerar ämnet som ett poröst och nödvändigt lager förutom guldet för att uppnå bäst resultat.

Vi kommer att ha mer etanol

Forskarna hoppas nu att de med sina övertygande testresultat i laboratoriet kan hitta partner för att testa bränslecellen i storskaliga projekt, efter att industrivindarna i årtionden har blåst i grönare riktningar.

Förbrukningen av etanol i gröna energilösningar som bränsleceller är därmed enligt OECD:s internationella energiorgan (IEA) gått från nästan 62 miljoner liter år 2010 till knappt en fördubbling till 106 miljoner liter 2022.

Ytterligare ett kraftigt etanoluppsving väntas snart, när Kina och storproducenter som USA och Indien med totalt 3,1 miljarder invånare enligt IEA förhandlar om att fördubbla sin etanolförbrukning de närmaste åren.