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Nanocompuestos avanzados para la tecnología de conversión energética

Las pilas de combustible (PC) son una tecnología de conversión eficiente que puede ayudar a Europa a superar sus desafíos medioambientales y energéticos. Una iniciativa financiada con fondos europeos abordó los distintos aspectos que impiden un mayor desarrollo de esta prometedora tecnología.
Nanocompuestos avanzados para la tecnología de conversión energética
En los últimos años, el avance y las consiguientes fases de comercialización e instalación de la tecnología PC se han visto frenados por varios impedimentos. Para abordar este problema, el proyecto NANO-FCSC (Engineering of nanocomposites for a new energy conversion device joining fuel cell and solar cell), financiado con fondos europeos, se propuso explorar una nueva vía de desarrollo para la tecnología PC actual mediante la utilización de nanotecnología, concretamente materiales nanocompuestos avanzados.

Los socios del proyecto prepararon, caracterizaron y probaron nanocompuestos para crear una tecnología de conversión energética innovadora que combina las células solares con el principio de las PC. Además, estudiaron principios científicos y los mecanismos de varios dispositivos, incluidos el transporte de iones y electrones.

El trabajo comenzó con el estudio de nuevos materiales compuestos efectivos que pueden emplearse en las PC de un único componente, para lo cual se fabricaron y analizaron tierras raras de grado industrial (LCP) y óxido de perovskita (LSCF), cuyas microestructuras, morfologías y propiedades eléctricas fueron estudiadas y caracterizadas por los socios del proyecto. Se modularon varios ratios de LCP a LSCF en el compuesto para conseguir conductividades iónicas y electrónicas equilibradas, las cuales posibilitan un mejor rendimiento de los dispositivos de células solares y PC. Las PC con un ratio óptimo alcanzaron la tensión de circuito abierto más elevada así como una densidad energética máxima, a la vez que mostraron buenas prestaciones en cuanto a estabilidad. El alto rendimiento demostrado es el resultado de los mecanismos interficiales y los efectos catalizadores de los electrodos.

El equipo del proyecto NANO-FCSC descubrió que la unión Schottky, además de tener un impacto significativo en las PC, sobre todo en relación con el rendimiento del dispositivo, posibilita niveles de potencia superiores para los dispositivos que la incorporan y ofrece ventajas, a saber, simplicidad, ligereza y un menor coste de los materiales y la tecnología.

Por último, el equipo científico diseñó y desarrolló un dispositivo innovador que convierte el combustible de hidrógeno en electricidad, a la vez que proporciona una potencia estable.

El proyecto NANO-FCSC ha brindado un nuevo material prometedor que, además de abrir nuevos horizontes para las PC y las tecnologías energéticas innovadoras, acelera su comercialización.

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Palabras clave

Nanocompuestos avanzados, conversión energética, pilas de combustible, NANO-FCSC, célula solar
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