हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाएं कैफीन की एक निश्चित खुराक के साथ उच्च दक्षता प्राप्त कर सकती हैं, केवल वे ही नहीं हैं जो कैफीन के सेवन के माध्यम से प्रदर्शन को बढ़ा सकते हैं।
नए शोध से पता चलता है कि हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं में कैफीन जोड़ने से उनकी दक्षता में सुधार हो सकता है और इलेक्ट्रोड में प्लैटिनम की मांग कम हो सकती है। प्लैटिनम एक महंगी और दुर्लभ धातु है, इसलिए इसकी आवश्यकता कम करने से कुल लागत कम हो सकती है।
जापानी शोधकर्ताओं का कहना है कि उच्च दक्षता वाले हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं के उत्पादन के लिए आवश्यक प्लैटिनम की मात्रा कम होने पर महत्वपूर्ण लागत में कमी हासिल की जा सकती है। वास्तव में, दुर्लभ धातुओं की मांग हाइड्रोजन के उपयोग की लागत को किफायती सीमा के भीतर रखने में चुनौतियों में से एक है।
शोधकर्ताओं का कहना है कि उन्हें कैफीन मिलाने से इलेक्ट्रोड में प्लैटिनम की आवश्यक मात्रा को कम करने की एक कुंजी मिल गई है। ये उपकरण अधिक कुशल हो जाते हैं और इसलिए अधिक किफायती हो जाते हैं।
अध्ययन से पता चलता है कि जब एक निश्चित मात्रा में कैफीन का उपयोग किया जाता है तो ईंधन सेल कैथोड की उत्प्रेरक गतिविधि अधिक प्रभावी हो जाती है।
इनमें से किसी एक मॉड्यूल में हाइड्रोजन का उपयोग करने के लिए, गैस एनोड पर ऑक्सीकरण से गुजरती है, जिससे हाइड्रोजन आयन और इलेक्ट्रॉन उत्पन्न होते हैं। आयन कैथोड में चले जाते हैं, जबकि इलेक्ट्रॉन बाहरी सर्किट से गुजरते हुए बिजली पैदा करते हैं। कैथोड पर, आयन और इलेक्ट्रॉन ऑक्सीजन के साथ जुड़ते हैं, जिससे पानी बनता है - आमतौर पर वाष्प के रूप में।
दूसरे शब्दों में, पानी का हाइड्रोजन ईंधन कोशिकाओं के प्रदर्शन पर प्रभाव पड़ता है क्योंकि यह प्लैटिनम के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे इलेक्ट्रोड पर प्लैटिनम हाइड्रॉक्साइड (पीटीओएच) की एक परत बन जाती है, जो ऑक्सीजन कटौती प्रतिक्रिया (ओआरआर) उत्प्रेरक में हस्तक्षेप करती है और दक्षता कम कर देती है। शोधकर्ताओं का कहना है.
इसलिए, डिवाइस के भीतर दक्षता बनाए रखने के लिए प्लैटिनम की उच्च लोडिंग (उच्च प्लैटिनम सामग्री) की आवश्यकता होती है। चूँकि प्लैटिनम की वर्तमान कीमत $925 प्रति औंस (लेखन के समय) से कहीं अधिक है, अधिक प्लैटिनम का उपयोग करने से प्लैटिनम की विनिर्माण लागत आसानी से आसमान छू जाती है।
हालांकि, शोधकर्ताओं ने पता लगाया है कि कैफीन जोड़ने से, प्लैटिनम इलेक्ट्रोड में ओआरआर गतिविधि को 11 गुना बढ़ाया जा सकता है, जिससे प्रतिक्रिया दक्षता में काफी वृद्धि होती है। यह प्रभावी प्रतिक्रियाओं और कम विनिर्माण लागत के लिए आवश्यक प्लैटिनम की मात्रा को नाटकीय रूप से कम कर सकता है।
