Las técnicas de modelización cuántica abren nuevas posibilidades para las pilas de combustible
Pronto habrá pilas de combustible más eficaces, gracias a una investigación llevada a cabo entre el real instituto de tecnología de Estocolmo, (KTH), y las universidades de Uppsala y Linköping, en Suecia. Estas pilas de combustible son prioritarias en la investigación porque pueden convertir simples materias primas, como el hidrógeno y el oxígeno, en electricidad, sin ningún otro producto derivado contaminante que el agua. El equipo utilizó la mecánica cuántica para examinar la relación entre la estructura atómica y la capacidad para conducir iones de oxígeno, que es importante porque la eficiencia de las pilas de combustible reside en la capacidad de los materiales para transportar iones de oxígeno. Cuanta mayor sea la rapidez del transporte, más eficaz será la pila. El artículo, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences of America, afirma que "los resultados revelan una correspondencia considerable entre la propiedades de vacuidad a nivel atómico y la conductividad iónica macroscópica". La investigación del equipo se centró en el óxido de cerio. La eficacia de esta sustancia como conductor de iones de oxígeno es alterada al añadir pequeñas cantidades de contaminantes, conocidos como dopantes. Algunos pueden aumentar la eficiencia del material enormemente. Más que una búsqueda de pruebas y errores, que es lenta y costosa, el equipo utilizó para probar con rapidez los materiales técnicas de modelización cuántica. "Los métodos que utilizamos para calcular en teoría la capacidad de un elemento para conducir iones nos permite probar muchas más sustancias que antes. Aunque los cálculos exigen un tiempo considerable, son más rápidos y baratos que probar todos estos materiales en la práctica". declara David Andersson, de KTH Contar con materiales más eficaces significa también que las pilas de combustible funcionarán a temperaturas más bajas. Las pilas actuales funcionan a alrededor de 1.000 grados centígrados. "Con otros materiales para electrolitos distintos de los que tenemos hoy en día, podría reducirse la temperatura a la que pueden funcionar y por lo tanto el coste de los materiales que conllevan las pilas de combustible. La posibilidad de conseguir temperaturas más bajas abrirá también la vía a variantes portátiles de pilas de combustible", declara el Sr. Andersson.
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Suecia