Nuevos materiales para pilas de combustible de metanol eficientes y rentables
Un equipo de científicos de la Unión Europea desarrolló componentes para reducir los costes del apilado y mejorar el rendimiento y la durabilidad en el marco del proyecto DURAMET (Improved durability and cost-effective components for new generation solid polymer electrolyte direct methanol fuel cells). Despiertan interés las aplicaciones con fuentes de energía portátiles y unidades de energía complementarias (APU) para uso estacionario y móvil. Para caracterizar adecuadamente los nuevos materiales y productos, se realizaron ensayos de envejecimiento acelerado y protocolos de prueba. Estos están a disposición del público en la página web del proyecto. Los investigadores desarrollaron membranas nuevas rentables para operación a baja y alta temperatura. Las nuevas membranas presentan alta conductividad de protones, bajo entrecruzamiento del metanol y son estables en un espectro amplio de temperaturas. Las actividades del proyecto incluyeron la preparación de las membranas, el aumento de la escala y la caracterización ex situ de las formulaciones de membrana más auspiciosas para los ensayos del apilado. Se emplearon electrocatalizadores mejorados, con mejor cinética de los electrodos, que redujeron la degradación, los costes y el contenido de metales nobles (cuyo coste es elevado). Los electrocatalizadores de ánodos de compuestos desarrollados aumentaron el rendimiento en cerca de un 20 a un 30 % en relación con los catalizadores comerciales. Se obtuvieron resultados similares con materiales catalizadores del cátodo. Se realizó el trabajo de modelado para la búsqueda y la optimización de las formulaciones del ensamblado de electrodos de membrana mejoradas y las condiciones operativas del apilado. Se diseñaron y estudiaron dos tipos de apilados pequeños: una configuración monopolar que opera a bajas temperaturas en un modo pasivo para aplicaciones portátiles y una configuración bipolar operativa a altas temperaturas para las APU. La energía producida por ambos apilados superó las expectativas del proyecto. Los científicos también realizaron un estudio analítico de costes para saber cómo las mejoras en los materiales de los componentes pueden afectar a la producción masiva de los apilados de pilas de combustible. Las pilas de combustible de metanol directo constituyen una fuente estable y económica de energía, por lo que parecen ser una alternativa muy auspiciosa para aplicaciones portátiles y dispositivos de pequeña escala. La industria automotriz también puede instalar APU fiables y rentables en vehículos especiales y camiones que serán más competitivas en comparación con las APU a base de generadores de diésel pequeños. Los resultados del proyecto se difundieron en el sitio web del proyecto, publicaciones, conferencias, talleres y folletos.
Palabras clave
Pilas de combustible, pilas de combustible de metanol directo, energía portátil, unidades de energía complementarias, electrocatalizadores
