Europa Press. Avances en una tecnología de pila de combustible impulsada por carbono sólido podrían hacer que la generación de electricidad a partir de carbón y biomasa sea más limpia y más eficiente.
El diseño de esta pila de combustible, diseñada en el Idaho National Laboratory (INL), incorpora innovaciones en tres componentes: el ánodo, el electrolito y el combustible. Juntos, estos avances permiten que la pila de combustible utilice aproximadamente tres veces más carbono que los diseños anteriores de pila de combustible de carbono (DCFC).
Leer también
Biocarburantes, gas de síntesis e hidrógeno a partir de residuos orgánicos
Estas pilas de combustible también operan a temperaturas más bajas y mostraron densidades de potencia máximas más altas que las DCFC anteriores, según el ingeniero de materiales de INL, Dong Ding. Los resultados aparecen en la edición de esta semana de la revista Advanced Materials.
Mientras que las pilas de combustible de hidrógeno (como las de membrana de intercambio de protones (PEM) y otras pilas de combustible) generan electricidad a partir de la reacción química entre hidrógeno puro y oxígeno, los DCFC pueden utilizar cualquier cantidad de recursos de carbono como combustible, incluidos carbón, coque, alquitrán, biomasa y desechos orgánicos.
Leer también
El hidrógeno: un nuevo sector que se suma a la bioeconomía
Debido a que los DCFC hacen uso de combustibles fácilmente disponibles, son potencialmente más eficientes que las células de combustible de hidrógeno convencionales. «Puedes saltarte el paso intensivo de energía de producir hidrógeno», dijo Ding.
Pero los diseños anteriores de DCFC tienen varios inconvenientes: requieren altas temperaturas, de 700 a 900 grados Celsius, lo que los hace menos eficientes y menos duraderos. Además, como consecuencia de esas altas temperaturas, normalmente están construidas con materiales costosos que puedan soportar el calor. Además, los primeros diseños de DCFC no son capaces de utilizar efectivamente el combustible de carbono.
Leer también
En el campo está la energía verde para los autos eléctricos
Finalmente, los investigadores desarrollaron un combustible compuesto hecho de carbono sólido y carbonato. «A la temperatura de funcionamiento, ese compuesto es fluídico», dijo Ding. «Puede fluir fácilmente en la interfaz».
El carbonato fundido transporta el carbón sólido hacia las fibras huecas y los poros del ánodo, aumentando la densidad de potencia de la pila de combustible. La pila de combustible resultante se ve como una pila de reloj de cerámica verde que es aproximadamente tan gruesa como una hoja de cartulina. Un cuadrado más grande es de 10 centímetros en cada lado. Las pilas de combustible se pueden apilar unas encima de otras dependiendo de la aplicación.
