Pilas de combustible mejoradas para la generación local de electricidad
Las pilas de combustible, dispositivos de conversión electroquímica que transforman energía química en electricidad, suponen una alternativa prometedora a la quema de combustibles fósiles en múltiples aplicaciones de energía. El proyecto financiado con fondos europeos METPROCELL (Innovative fabrication routes and materials for metal and anode supported proton conducting fuel cells) se dedicó a mejorar las características de las PCFC y, al mismo tiempo, reducir notablemente los costes asociados. La tecnología de PCFC es de las más prometedoras de cara a la producción combinada de calor y electricidad (CHP), sobre todo en sistemas de baja potencia como los micro-CHP y las unidades auxiliares de potencia (APU). En METPROCELL se investigó una tecnología avanzada de pilas de combustible cerámicas de película fina que funcionase a temperaturas intermedias entre los cuatrocientos y los setecientos grados Celsius. El equipo al cargo desarrolló materiales nuevos de electrodo y electrolitos con propiedades mejoradas y procesos de fabricación de bajo coste y a mayor escala. Los electrolitos nuevos eran más tolerantes al dióxido de carbono y estaban orientados al rango de temperaturas medio. Para ello prepararon y caracterizaron numerosos materiales nuevos basados principalmente en un conductor de protones novedoso que combina características singulares como una conductividad protónica elevada y una estabilidad química mejorada. Se evaluaron configuraciones de pila de combustible apoyadas en metal y en ánodo. Se desarrollaron semiceldas de PCFC basadas en ánodos con los materiales de ánodo creados durante el proyecto. Además se produjeron y caracterizaron las bases metálicas de ocho aleaciones ferríticas. El equipo utilizó vías de fabricación rentables como el coprensado y la deposición de electrolitos mediante recubrimiento por rociado a fin de aumentar la resistencia a la oxidación de las pilas basadas en ánodos. Para las pilas apoyadas en metales, se utilizó serigrafía, deposición electroquímica de vapor y rociado térmico. Los científicos del proyecto optimizaron los materiales y métodos para productos pilas con apilamiento plano que se ensayaron en dos unidades industriales de potencia, una APU y una instalación de micro-CHP/gas. Los materiales y los métodos de fabricación de PCFC de METPROCELL reducen considerablemente los costes y aumentan el rendimiento del sistema para lograr una mayor popularización de esta tecnología de pilas de combustible tan prometedora.
Palabras clave
Pilas de combustible conductoras de protones, pilas de combustible cerámicas, METPROCELL, micro-cogeneración, fabricación rentable
