Avance clave en el automóvil de hidrógeno

Las células de combustible de hidrógeno para automóviles y otros vehículos comparables producen electricidad a partir de hidrógeno y oxígeno. Son más eficientes que los motores convencionales. Además no emiten humo ni dióxido de carbono, tan solo agua, por lo que claramente son respetuosas con el medio ambiente.

Una parte considerable de los esfuerzos para hacer realidad un mundo energéticamente sostenible y limpio se ha dedicado a desarrollar células de combustible de hidrógeno. Estos dispositivos tienen ventajas claras sobre otros dispositivos, como por ejemplo altas eficiencias de conversión de energía (hasta el 70 por ciento) y un subproducto limpio: el agua.

En la última década, las células de combustible con membrana de intercambio aniónico, que convierten la energía química en energía eléctrica mediante el transporte de iones cargados negativamente (aniones) a través de una membrana, han recibido mucha atención debido a su bajo coste y a que son más respetuosas con el medioambiente, en comparación con otros tipos de células de combustible.

Pero, aunque son baratas, las células de combustible con membrana de intercambio aniónico adolecen de varios inconvenientes importantes, como una baja conductividad de los iones, una escasa estabilidad química de la membrana y un índice de rendimiento general inferior al de sus homólogas.

Ahora, el equipo de Tae-Hyun Kim, de la Universidad Nacional de Incheon en Corea del Sur, ha creado una novedosa membrana que es a la vez delgada y resistente, y que no sufre todos esos problemas.

Mediante un innovador método de fabricación, Kim y sus colegas obtienen membranas delgadas, de hasta 10 micrómetros y que poseen una excelente resistencia mecánica, una gran estabilidad química y una buena conductividad incluso con un 95 por ciento de humedad ambiental. Todo ello confiere un alto rendimiento global a la membrana y a la correspondiente célula de combustible en la que los científicos han probado su membrana. Esta célula de combustible, que funcionó a 60 grados centígrados, mostró un rendimiento estable durante 300 horas, con una densidad de potencia máxima que superaba la de las células de combustible con membrana de intercambio aniónico existentes en el mercado y que igualaba la de las células de combustible de vanguardia.

Otra característica interesante de las nuevas membranas es que pueden aplicarse no solo a las células de combustible que generan energía eléctrica, sino también a dispositivos de electrólisis del agua para suministrar hidrógeno. En definitiva, esta tecnología constituye una prometedora contribución al avance de las energías limpias y renovables.

Kim y sus colegas exponen los detalles técnicos de su innovación en la revista académica Journal of Materials Chemistry A, bajo el título “Preparation of crosslinker-free anion exchange membranes with excellent physicochemical and electrochemical properties based on crosslinked PPO-SEBS”. (Fuente: NCYT de Amazings)