Celdas de combustible con mayor atractivo
Las CC representan una forma limpia de energía y ofrecen numerosas posibilidades de aplicación. Operando normalmente a bajas temperaturas, las CC con membranas electrolíticas de polímero (CCMEP) consisten básicamente en baterías que generan electricidad, frecuentemente a partir de hidrógeno almacenado como combustible y oxígeno del aire. No obstante, las dificultades asociadas al transporte y almacenamiento del hidrógeno convierten al alcohol en una alternativa prometedora. La elevada capacidad energética del alcohol y su relativa facilidad de conversión a hidrógeno han dado pie a la investigación sobre el reformado a bordo. Sin embargo, las CCMEP a baja temperatura son sensibles a las impurezas del reformado en forma de monóxido de carbono (CO), lo cual obliga a un paso de tratamiento del combustible adicional. En equipo de científicos ha puesto en marcha el proyecto «Development of an internal reforming alcohol high temperature PEM fuel cell stack» (IRAFC), financiado por la UE, con miras a desarrollar un sistema de CC compacto que reutilice el calor generado por la propia CC para controlar la reacción de reformado del alcohol sin necesidad de un procesador de combustible adicional. El alcohol se puede reformar a temperaturas elevadas para producir hidrógeno exento de CO. El objetivo de este proyecto requiere integrar un catalizador de reformado y un conjunto de membrana y electrodo (CME) que opere a entre ciento noventa y doscientos grados centígrados. Se han ensayado unas membranas poliméricas nuevas, fabricadas a partir de poliéteres aromáticos, durante setecientas horas con resultados satisfactorios, al mostrar una mayor estabilidad térmica y química a doscientos veinte grados centígrados. Se espera que los catalizadores de reformado de alcohol recientemente desarrollados puedan operar eficazmente durante quinientas horas, suministrando hidrógeno estable al ánodo con una pérdida de actividad escasa. También se han preparado materiales a base de compuestos aptos para temperaturas elevadas, destinados a las placas bipolares. Para garantizar una conversión óptima del metanol, los investigadores han estudiado distintas geometrías de las placas. Los componentes principales de la unidad IRAFC —el reformador, los CME, las placas bipolares y sus periféricos— ya están preparados y la integración del sistema satisfactoriamente realizada. Con una celda singular de una CCMEP a alta temperatura que incorpora un copolímero dopado y un catalizador de reformado de metanol en el ánodo se ha logrado demostrar la funcionalidad de esta unidad. La tecnología IRAFC utiliza materiales (electrolitos, catalizadores y placas bipolares) y técnicas productivas de bajo coste, lo cual facilita la penetración de este sistema de CC en el mercado energético. Las actividades de divulgación del proyecto han consistido en la página web del mismo, en artículos en publicaciones especializadas arbitradas y en la presentación de ponencias en diversas conferencias. Asimismo, el consorcio del proyecto ha solicitado una patente para esta tecnología.
Palabras clave
Celdas de combustible, membrana electrolítica de polímero, hidrógeno, alcohol, catalizador de reformado
