Dure en zeldzame katalysators staan een grootschalige doorbraak van de brandstofcel – en daarmee voertuigen die op waterstof rijden – in de weg. Het goedkope en alom beschikbare metaal kan soelaas bieden.
In een brandstofcel worden waterstof en zuurstof samengebracht, waardoor via omgekeerde elektrolyse een elektrische stroom ontstaat. Die stroom kan bijvoorbeeld een elektromotor aandrijven. Auto’s, bussen en andere voertuigen kunnen zo op elektriciteit rijden zonder dat ze daarvoor loodzware batterijen moeten meesleuren. In de plaats van benzine of diesel (bij een klassieke verbrandingsmotor) tanken ze dan waterstof. De zuurstof halen de brandstofcelvoertuigen gewoon uit de lucht. De uitstoot van de voertuigen bestaat enkel uit waterdamp.
Maar om waterstof efficiënt aan zuurstof te binden, is een goede katalysator nodig. Tot vandaag wordt daarvoor voornamelijk platina gebruikt, helaas een van de duurste en zeldzaamste metalen op aarde. Platina vervangen door een goedkoper metaal (of legering) is moeilijk, want de katalysator moet niet alleen efficiënt werken, hij moet ook lang meegaan.
Een samenwerking tussen Amerikaanse en Chinese onderzoekers heeft nu een (mogelijk) interessante vervanger voor platina opgeleverd. Door te experimenteren met mangaan (en overgangsmetaal dat onder ander wordt gebruikt in roestvrij staal en blikmetaal), stikstof en koolstof, bekwamen ze een materiaal dat tegelijk een goede katalysator is en stabiel blijft na lange tijd. Het grote voordeel van mangaan is dat het relatief goedkoop is en volop beschikbaar – onder andere in zogenaamde mangaanknollen op de oceaanbodem.
De onderzoekers willen de efficiëntie van de mangaankatalysator nu verder opdrijven, en bestuderen of brandstofcellen die ermee worden uitgerust worden even goed werken als platinabrandstofcellen.
