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La movilidad impulsada por el hidrógeno está cada vez más cerca gracias a unos sistemas de pilas de combustible de próxima generación

Unos científicos han hecho progresos significativos en el diseño de componentes esenciales utilizados en los vehículos de pilas de combustible de hidrógeno. La mejora de las prestaciones reducirá los costes de producción y ayudará a lograr un futuro limpio para los automóviles.
La movilidad impulsada por el hidrógeno está cada vez más cerca gracias a unos sistemas de pilas de combustible de próxima generación
Dado que el uso de los coches híbridos y con baterías totalmente eléctricas se está generalizado, la importancia del hidrógeno como portador de energía versátil, limpio y seguro cada vez goza de más reconocimiento. Aunque su uso en el transporte está cobrando impulso, la actual cuota de mercado de los vehículos eléctricos de pila de combustible (VEPC) es pequeña debido a los elevados costes y a los problemas de eficiencia. Un grupo de expertos está abordando este reto como parte del proyecto financiado con fondos europeos INN-BALANCE. Recientemente el grupo ha determinado las interfaces entre los componentes cruciales de la tecnología de los VEPC para mejorar su diseño.

Según se menciona en una nota de prensa publicada en el sitio web del proyecto: «se han alcanzado importantes hitos relacionados con las interfaces entre los componentes y el módulo de pilas de combustible, así como en el diseño de la cubierta de la pila y el ánodo, el cátodo y los módulos de refrigeración».

Estos componentes se denominan componentes auxiliares o «equilibrio de planta» (BoP, por sus siglas en inglés) y regulan el sistema de pilas de combustible y gestionan el suministro de hidrógeno y aire al módulo de pilas. «INN-BALANCE trata de diseñar diversas mejoras a escala del BoP haciendo especial hincapié en el diseño centrado en la fabricación. El objetivo es reducir los costes de la producción industrial de los sistemas de pilas de combustible».

Citado en el mismo comunicado de prensa, Jörg Weiss-Ungethüm del Centro Aeroespacial Alemán, responsable del desarrollo del sistema de refrigeración, explicaba que el módulo de refrigeración se utiliza para el control térmico del módulo de pilas. Esto tiene una repercusión notable en la gestión del agua y es de vital importancia en términos de rendimiento. Además, los componentes del BoP deben mantenerse a «una temperatura óptima y debe proporcionarse calor al habitáculo del pasajero según se necesite».

Maximización de la potencia y minimización de las pérdidas

El proyecto en curso INN-BALANCE (INNovative Cost Improvements for BALANCE of Plant Components of Automotive PEMFC Systems) también propone una «solución de inyección/eyección integrada». Esta maximizará la potencia del módulo de pilas a la vez que minimiza las pérdidas de hidrógeno.

PEMFC significa pila de combustible de membrana de intercambio de protones (PEM, por sus siglas en inglés), también llamada pila de combustible de electrolito polimérico. Se trata de un tipo de pila de combustible a base de ácido que utiliza el transporte de protones del ánodo al cátodo a través de una PEM sólida. Estas pilas de combustible funcionan a temperaturas inferiores a los 100 °C. El ánodo y el cátodo son los dos electrodos de una batería o pila de combustible, donde el primero se carga negativamente y el último, positivamente durante la generación de electricidad. La mayoría de las pilas de combustible diseñadas para vehículos generan menos de 1,16 voltios de electricidad; lo cual dista mucho de lo necesario para alimentar a un vehículo. Por tanto, deben ensamblarse varias pilas en un módulo de pilas de combustible.

En un VEPC, la energía eléctrica que alimenta el motor eléctrico que impulsa el vehículo se suministra a través de una reacción química que tiene lugar entre el hidrógeno y el oxígeno en la pila de combustible. Al convertir gas de hidrógeno en electricidad los únicos subproductos que se generan son agua y calor. Si el hidrógeno es generado por una fuente sostenible, los vehículos de pilas de combustible podrían constituir un posible transporte con emisiones cero.

INN-BALANCE se creó para desarrollar una plataforma novedosa e integrada para el desarrollo de componentes avanzados del BoP de los vehículos de pilas de combustible actuales. Esto tenía por objeto mejorar su eficiencia y fiabilidad, reducir costes y presentar una cadena de suministro estable a los fabricantes de coches y los integradores de sistemas de Europa.

Para más información, consulte:
página web del proyecto INN-BALANCE

Fuente: Basado en información del proyecto y en artículos aparecidos en medios de comunicación

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