Fabricación de Pilas de Combustible por una fracción del costo


El material desarrollado en UC Riverside crea catalizadores de Pilas de Combustible a una centésima parte del costo.

Las celdas de combustible tienen el potencial de ser una forma limpia y eficiente de operar autos, computadoras y centrales eléctricas, pero el costo de producirlas está limitando su uso. Esto se debe a que un componente clave de las pilas de combustible más comunes es un catalizador hecho de metal precioso platino.

En un artículo publicado hoy en Small, investigadores de la Universidad de California, Riverside, describen el desarrollo de un material de catalizador económico y eficiente para un tipo de pila de combustible llamado célula de combustible de membrana de polímero electrolítico (PEMFC), que convierte la energía química de el hidrógeno en electricidad y se encuentra entre los tipos de pilas de combustible más prometedores para impulsar automóviles y productos electrónicos.

El catalizador desarrollado en UCR está hecho de nanofibras de carbono porosas incrustadas con un compuesto hecho de un metal relativamente abundante como el cobalto, que es más de 100 veces menos costoso que el platino. La investigación fue dirigida por David Kisailus, el Profesor Winston Chung Endowed en Innovación Energética en la Facultad de Ingeniería Marlan y Rosemary Bourns de UCR.

Las pilas de combustible, que ya están siendo utilizadas por algunos fabricantes de automóviles, ofrecen ventajas sobre las tecnologías de combustión convencionales, incluida una mayor eficiencia, un funcionamiento más silencioso y menores emisiones. Las celdas de combustible de hidrógeno solo emiten agua.

Al igual que las baterías, las pilas de combustible son dispositivos electroquímicos que comprenden un electrodo positivo y negativo que intercala un electrolito. Cuando se inyecta un hidrógeno en el ánodo, un catalizador separa las moléculas de hidrógeno en partículas con carga positiva llamadas protones y partículas con carga negativa llamadas electrones. Los electrones se dirigen a través de un circuito externo, donde hacen un trabajo útil, como alimentar un motor eléctrico, antes de reunirse con los iones de hidrógeno cargados positivamente y el oxígeno para formar agua.

Una barrera crítica para la adopción de células de combustible es el costo del platino, por lo que el desarrollo de materiales catalíticos alternativos es un factor clave para su implementación masiva.