Para que los vehículos pesados propulsados por hidrógeno sean una alternativa, es esencial contar con pilas de combustible más eficientes y duraderas. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia) han desarrollado un método innovador para estudiar y comprender cómo se degradan con el tiempo los componentes de las pilas de combustible. Se trata de un paso importante para mejorar el rendimiento de las pilas de combustible y convertirlas en un éxito comercial.
El hidrógeno es una alternativa de combustible que cada vez resulta más interesante para los vehículos pesados. Los vehículos propulsados por hidrógeno solo emiten vapor de agua como escape y, si el hidrógeno se produce mediante energía renovable, está completamente libre de emisiones de dióxido de carbono. A diferencia de los vehículos eléctricos propulsados por baterías, los vehículos propulsados por hidrógeno no sobrecargan la red eléctrica, ya que el hidrógeno se puede producir y almacenar cuando la electricidad es barata.
En algunos vehículos propulsados por hidrógeno, la propulsión se realiza mediante una pila de combustible. Sin embargo, los vehículos propulsados por pilas de combustible de hidrógeno tienen una vida útil relativamente corta, ya que los componentes de las células de combustible, como los electrodos y las membranas, se degradan con el tiempo. Este es el problema que aborda el estudio reciente.
Los investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers han desarrollado un nuevo método para estudiar los efectos del envejecimiento de las pilas de combustible mediante el seguimiento de una partícula específica en la pila de combustible durante su uso. El equipo de investigadores ha estudiado una pila de combustible completa desmontándola a intervalos regulares. Utilizando microscopios electrónicos avanzados, han podido seguir cómo se degrada el electrodo del cátodo en zonas específicas durante los ciclos de uso.
Los investigadores de Chalmers han podido explorar cómo se degrada el material de la pila de combustible tanto a nivel nanométrico como micrométrico, y determinar exactamente cuándo y dónde se produce la degradación. Esto proporciona información valiosa para el desarrollo de nuevas y mejores pilas de combustible con una vida útil más larga.
«Antes, sólo se observaba el envejecimiento de las pilas de combustible tras su uso; ahora podemos observar la fase intermedia», afirma Linnéa Strandberg, estudiante de doctorado de Chalmers. «Poder seguir una única partícula elegida dentro de una zona específica nos ha permitido comprender mucho mejor los procesos de degradación. Un mayor conocimiento de estos procesos es un paso importante en el camino hacia el diseño de nuevos materiales para pilas de combustible o para ajustar el control de las mismas».
La realización del estudio es de gran importancia para la industria, ya que según apuntan desde la universidad, un camión debe soportar entre 20.000 y 30.000 horas de conducción durante su vida útil, algo que actualmente no pueden conseguir los camiones de hidrógeno.
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