Desarrolla IPN Celda de Combustible

celdaPor Mario Iván Bautista

argonmexico.com/ A fin de prever la crisis de energéticos en el futuro y producir energía eléctrica de manera más eficiente y limpia, la investigadora del Centro Mexicano para la Producción más Limpia (CMP+L) del Instituto Politécnico Nacional, Carmen Monterrubio Badillo, desarrolla celda de combustible de electrolito sólido, la cual utiliza hidrógeno y oxígeno, como fuente alterna de generación de energía eléctrica.

La importancia de esta investigación radica en que, ante la crisis de energéticos que enfrenta la comunidad internacional en la actualidad, es necesario estudiar, evaluar y ofrecer soluciones prácticas no sólo para obtener más energéticos, sino para optimizar su utilización.

Las celdas de combustible de electrolito sólido no se han comercializado en ninguna parte del  mundo, por ello esta investigación ubica al Politécnico como una de las instituciones a nivel internacional que logra adelantos en esta materia.

Con este proyecto de investigación se proyecta crear un prototipo de celda de combustible de electrolito sólido, que suministre un kilowatt de potencia. Para ello fue necesario fabricar los materiales básicos de la celda (ánodo, electrolito y cátodo).

Una celda de combustible de electrolito sólido es un sistema electroquímico multicapas de cerámicos funcionales, en el cual un electrodo de oxígeno (cátodo), un electrodo de hidrógeno (ánodo) y un electrolito, son sometidos a una temperatura de 1000° centígrados, a fin de que la transferencia iónica y electrónica pueda llevarse a cabo y se genere electricidad.
 
“El combustible utilizado es hidrógeno, que es absolutamente limpio y mediante esta celda, que es un generador electroquímico, se transforma la energía química de la reacción entre el hidrógeno y el oxígeno en electricidad”, aseguró la especialista.

La primera etapa del proyecto consistió en desarrollar materiales cerámicos en polvo que funcionarán como catalizadores para las reacciones electroquímicas con diferentes técnicas como la de sol gel y reacción al estado sólido. En la segunda etapa se crearon películas delgadas de los materiales antes mencionados; éstas serán la base para la conducción de iones y electrones. Posteriormente, se desarrollarán platos interconectores para la conformación total de la celda.

Las celdas de combustible de electrolito sólido se han mostrado como un medio eficaz para producir electricidad, tienen un excelente rendimiento eléctrico de hasta 70 por ciento. “Además son silenciosas, poco contaminantes y emiten 30 por ciento menos de gas carbónico que las celdas de diésel electrógeno por su alto rendimiento de conversión”, señaló.

“Una alternativa al problema energético mundial es la utilización de combustibles ligeros como el hidrógeno, el uso relativo de estos elementos podría incrementarse con el creciente desarrollo de celdas de combustible, que han demostrado ser un poderoso dispositivo para la generación de energía con ventajas, tales como: bajas emisiones de contaminación, alta eficiencia y la generación autónoma y descentralizada de potencia”, resaltó la investigadora.

Finalmente, la especialista politécnica indicó que el uso general de este tipo de dispositivos no sería sencillo por su complejidad, sin embargo podría facilitarse conforme avance el desarrollo tecnológico. “Ésta es una línea de investigación muy importante que nos puede ofrecer en el futuro soluciones ante la crisis de energéticos que padece el mundo entero”, concluyó.

Cabe señalar que este proyecto de investigación es financiado por el Instituto de Ciencia y Tecnología del Distrito Federal (ICyTDF) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT).

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