Materiales nuevos para celdas de combustible de menor coste
Las placas bipolares (PB) son un componente clave en los sistemas de celdas de combustible de membrana de intercambio protónico (CCMIP), constituyendo aproximadamente un 80 % de su volumen. Si se fabricasen más robustas, delgadas y ligeras, se reducirían significativamente los costes de los CCMIP y se facilitaría la captación de segmentos más amplios del mercado de masas. La financiación del proyecto «Fuel cell stack assembly and diagnostics» (ELECTROCHEM) por parte de la UE ha permitido a un grupo de científicos explorar maneras de reducir el tamaño, peso y coste de las pilas. El foco de atención ha sido la reducción de costes partiendo de los materiales existentes y el desarrollo de nuevas tecnologías de fabricación que puedan mejorar la productividad y la calidad. El trabajo se ha orientado al desarrollo de PB a partir de grafito expandido. El equipo científico ha caracterizado materiales basados en grafito con resinas según sus propiedades mecánicas, sus conductividades eléctricas, su resistencia a la corrosión y sus ángulos de contacto. Los materiales compuestos se han preparado mediante moldeo por compresión y posterior curado. Comparadas a las PB fabricadas a partir de materiales comerciales, las de compuestos de grafito han demostrado poseer una mayor resistencia del material y una mejor conductividad eléctrica, así como una menor resistividad eléctrica y una rigidez inferior. Asimismo, han resultado ser más delgadas y ligeras. Las placas fabricadas también se han caracterizado según su rendimiento electroquímico dentro de un conjunto de celda de combustible, de acuerdo con los protocolos de ensayo para este tipo de celdas. El equipo científico ha realizado mediciones en un ensamble membrana-electrodo (MEA). Con un espesor de PB de aproximadamente 1,5 mm han podido obtener rendimientos de hasta 1 W/cm2. Se ha necesitado un mínimo de 25 MEA para conseguir una potencia neta de 100 W. El proyecto ELECTROCHEM ha facilitado el progreso de Turquía en las tecnologías para la obtención de energía del hidrógeno. También ha permitido al instituto colaborador ampliar aún más su capacidad de ensayo y caracterización, no solamente de PB sino también de otros materiales para CCMIP. Ello deberá facilitar las futuras investigaciones sobre celdas de combustible y materiales.
Palabras clave
Celda de combustible, placa bipolar, celda de combustible de membrana de intercambio protónico, conjunto de celdas apiladas, diagnósticos, grafito expandido, material compuesto, conductividad eléctrica, resistividad, rendimiento electroquímico, ensamble m
