Hacia células de combustible más prácticas y eficientes

Una nueva investigación podría mejorar drásticamente la eficiencia de las células de combustible, las cuales se considera que son una alternativa prometedora a las baterías para suministrar energía a infinidad de cosas, desde dispositivos electrónicos hasta automóviles y viviendas.

Las células de combustible producen electricidad combinando hidrógeno, o combustibles compuestos por hidrocarburos, con oxígeno. Pero las del tipo más eficiente, las células de combustible de óxido sólido (SOFC por sus siglas en inglés), tienen inconvenientes que han limitado su utilidad práctica. Entre tales inconvenientes destaca el de tener temperaturas de funcionamiento superiores a 700 grados centígrados (unos 1.300 grados Fahrenheit).

Ahora, unos investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, han desentrañado las propiedades de la prometedora estructura de un material alternativo para un componente clave de estos dispositivos.

La nueva estructura, una "superretícula" de dos compuestos intercalados a muy pequeña escala, podría servir como uno de los dos electrodos de las células de combustible. Este complejo material, descubierto hace unos seis años y conocido como LSC113/214, está compuesto por dos óxidos de los elementos lantano, estroncio y cobalto. Aunque ya se sabía que uno de los óxidos era especialmente bueno para dichos electrodos, la combinación de ambos es mucho mejor que cualquiera de estos óxidos por separado.

Se pensaba que las superficies de contacto entre estos dos óxidos eran la clave. Pero hasta ahora, nadie había podido observar en funcionamiento las propiedades de la superficie de contacto del LSC113/214, a una resolución lo bastante alta, para averiguar por qué su eficiencia es tan buena.


La clave de la eficacia del material está en el  "matrimonio" entre cualidades complementarias de sus dos componentes. El equipo de Yan Chen, Harry Tuller y Bilge Yildiz, ha determinado que la gran proximidad de los dos materiales en esta superretícula hace que se "presten" sus cualidades uno al otro. El resultado es un material cuya reactividad supera a la de los mejores materiales que se utilizan actualmente en las células de combustible. Es lo mejor de ambos mundos, en palabras de Yildiz.

Ahora que el equipo del MIT ha analizado debidamente al LSC113/214, quizá se logre descubrir materiales aún mejores realizando búsquedas sistemáticas a partir de lo averiguado en la reciente investigación sobre ese material. El equipo ya está trabajando en ello.

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