Il mercato delle membrane per celle a combustibile aumenta, secondo IDTechEx
In un importante passo avanti, 3M, azienda nota per la produzione di Sostanze Perfluoroalchiliche e Polifluoroalchiliche (PFAS) dal 1947, ha annunciato l'intenzione di cessare la produzione di PFAS entro il 2025. La decisione, presa a dicembre 2022, è dovuta a restrizioni normative, crescente interesse dei consumatori per le alternative e difficoltà operative.
Il mercato per le membrane a scambio ionico nei fuel cell a membrana protonica (PEM) è previsto valere oltre USD 1,1 miliardi entro il 2033. Tuttavia, le preoccupazioni riguardo ai PFAS hanno portato all'emergere di alternative. IDTechEx, azienda che fornisce consulenza per decisioni strategiche, ha pubblicato un report intitolato "Materiali per fuel cell PEM 2023-2033" che offre una panoramica tecnica dettagliata delle membrane e degli altri componenti chiave per le fuel cell PEM, un'analisi dei principali attori e previsioni di mercato dettagliate per i prossimi 10 anni.
Storicamente, gli idrocarburi non hanno avuto successo come materiali per membrane a causa della loro tendenza a disintegrarsi in ambienti chimici harsh all'interno della fuel cell. Tuttavia, recenti progressi hanno portato allo sviluppo di membrane a scambio ionico a base di idrocarburi in grado di soddisfare i requisiti per le fuel cell PEM senza i rischi per la salute e l'ambiente associati alla chimica dei PFAS.
La Commissione Europea ha vietato l'uso di PFAS in determinati settori e potrebbe restringere tutti gli usi di PFAS entro il 2025. I PFAS, spesso chiamati "sostanze perenni", sono oggetto di molte preoccupazioni riguardo ai loro rischi per la salute, tra cui danni al fegato, cancro al rene e risposta ridotta ai vaccini. Vengono trasferiti nel ciclo dell'acqua durante le fasi di produzione, l'uso in processi industriali e il trattamento fine vita, portando a un'esposizione inevitabile per gli organismi.
L' EPA degli Stati Uniti ha emesso una nota aggiuntiva a dicembre 2022 per il programma National Pollutant Discharge Elimination System (NPDES) per ridurre le emissioni di PFAS nelle acque. In risposta, le aziende stanno sviluppando materiali per membrane alternative per le fuel cell PEM. Le aziende attualmente impegnate nello sviluppo di questi materiali e con l'obiettivo di produzione di massa nei prossimi tre-cinque anni includono Heraeus Precious Metals e Freudenberg e-Power Systems, che hanno stretto una collaborazione strategica per membrane rivestite di catalizzatori (CCM) per le fuel cell PEM.
Una bassa resistenza elettrica nella membrana è cruciale per evitare il corto circuito della cella. Una combinazione di alta capacità di scambio ionico (IEC) e membrana sottile aumenta le prestazioni della fuel cell
