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FP7

MMLRC=SOFC — Resultado resumido

Project ID: 278525
Financiado con arreglo a: FP7-JTI
País: Reino Unido
Dominio: Energía

Un nuevo diseño para la próxima generación de pilas de SOFC

El mercado de las pilas de combustible en aplicaciones energéticas está tomando forma de manera progresiva en todo el mundo y las pilas de combustible de óxido sólido (solid oxide fuel cells, SOFC) representan una alternativa prometedora a otras tecnologías de pila de combustible para futuros sistemas de generación eléctrica. Un equipo de investigadores financiado por la Unión Europea propuso un nuevo diseño que corrige los tiempos de arranque prolongados y los problemas con los ciclos térmicos, de manera que se logran SOFC más útiles para las aplicaciones móviles y portátiles.
Un nuevo diseño para la próxima generación de pilas de SOFC
La tecnología de pila de combustible ofrece una generación eléctrica limpia y eficiente para prácticamente cualquier dispositivo que requiera alimentación eléctrica. Las SOFC se basan en los óxidos sólidos de bajo coste o en materiales cerámicos y son otra tecnología de pila de combustible que también es modular y eficiente. Tienen un gran potencial para una amplia variedad de aplicaciones, desde su uso como unidades de potencia auxiliar en vehículos hasta la generación eléctrica estacionaria. Su funcionamiento a temperaturas muy elevadas les proporciona unas eficiencias eléctricas muy altas y flexibilidad en el uso de combustible. Ambas características contribuyen a una mejor economía.

A pesar de su gran potencial, la tecnología de las SOFC aún debe madurar en ciertos aspectos para satisfacer las demandas de rendimiento de las aplicaciones móviles y portátiles. El sellado de gran integridad de las capas metálicas que sirven como interconexiones entre las pilas individuales representa una barrera importante a la comercialización generalizada de las SOFC.

Los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea MMLRC=SOFC (Working towards mass manufactured, low cost and robust SOFC stacks), diseñaron una solución que utiliza láminas finas de metal conformadas de tal modo que se minimizan los esfuerzos termomecánicos del acoplamiento entre las pilas de SOFC y las estructuras de interconexión metálicas.

El nuevo diseño mejora la capacidad para soportar los ciclos térmicos y reduce la degradación de las interconexiones. Además, da un impulso al rendimiento de las SOFC, ya que la fuerza necesaria para lograr un contacto seguro ahora es independiente de la fuerza necesaria para garantizar la estanqueidad al gas de las juntas de sellado.

Los requisitos de ciclo térmico de las pilas SOFC ligeras son muy exigentes, ya que los tiempos de arranque de la mayoría de las aplicaciones móviles son reducidos. Esta característica también es aplicable a los dispositivos portátiles que se requiere que estén operativos en un intervalo de tiempo muy breve. Por lo tanto, lo más importante desde la perspectiva de un arranque rápido es la gestión de los esfuerzos térmicos.

La compensación de los esfuerzos provocados por los gradientes de temperatura y la aplicación de sellantes de vidrio mejorados permiten la fabricación de pilas de SOFC de una gran calidad. Con la nueva arquitectura propuesta en el marco del proyecto, con reducción de los esfuerzos térmicos, será posible lograr pilas de SOFC ligeras, más fiables y con costes reducidos.

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Palabras clave

Pilas de SOFC, tecnología de pila de combustible, MMLRC=SOFC, esfuerzos termomecánicos, ciclos térmicos
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