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TECNOLOGÍA. Celdas de combustible de combustible líquido versus celdas de combustible de hidrógeno


El sistema de transporte es uno de los mayores consumidores de energía y se basa en una electrificación adecuada. Asegurar que ese proceso de electrificación sea ecológico y duradero es crítico. Un equipo de ingenieros de la Escuela de Ingeniería McKelvey de la Universidad de Washington en St. Louis ha encontrado una manera de crear nuevas celdas de combustible, lo que facilitará el traslado a vehículos eléctricos, incluidos automóviles y camiones, y aviones y barcos. Sus hallazgos fueron publicados en Cell Reports Physical Science el miércoles pasado. 
  • Las celdas de combustible de borohidruro directo con densidad (DBFC) desarrollan una potencia máxima de 890 mW cm−2 a 1.1 V. La interfaz bipolar de microescala con gradiente de pH permite un voltaje de circuito abierto de 2.02 V. Las DBFC proporcionan 2.4 veces la potencia al doble del voltaje de funcionamiento que las celdas de combustible H2/O2
El uso de celdas de combustible de combustible líquido es una alternativa atractiva al uso de las celdas de combustible de hidrógeno tradicionales , ya que la primera descarta el requisito de transportar y almacenar hidrógeno. Además, cuestan menos. 
Las celdas de combustible de combustible líquido ofrecen una alternativa atractiva a las celdas de combustible de hidrógeno.
Estos nuevos tipos de celdas de combustible podrían ayudar a alimentar los vehículos eléctricos actuales que dependen de la batería, los vehículos submarinos, los drones y los futuros aviones eléctricos.
La figura resume los voltajes de circuito abierto del rendimiento representativo de DBFC en verde y la densidad de corriente a 1.5 V en naranja. (Cortesía: Ramani Lab)
El equipo de ingenieros ha desarrollado celdas de combustible de borohidruro directo de alta potencia (DBFC) que funcionan al doble del voltaje de las celdas de combustible de hidrógeno actuales. Al duplicar el voltaje, permiten un diseño de pila de combustible más pequeño, más ligero y más eficiente. 
 Fuente : Ramani Lab / McKelvey School of Engineering en la Universidad de Washington en St. Louis
El nuevo enfoque de ingeniería de transporte de reactivos proporciona una manera elegante y fácil de aumentar significativamente el rendimiento de estas celdas de combustible mientras todavía se utilizan componentes existentesSiguiendo estas pautas, incluso las celdas de combustible líquido actuales, implementadas comercialmente, pueden ofrecer ganancias en su rendimiento.
El equipo está trabajando actualmente para ampliar sus celdas en pilas para aplicaciones tanto en sumergibles como en drones.
El enfoque principal al mejorar la tecnología actual de celdas de combustible es encontrar formas de reducir y eliminar las reacciones secundarias. Los fabricantes de celdas de combustible son típicamente reacios a gastar un capital o esfuerzo significativo para adoptar un nuevo materialPero lograr la misma o mejor mejora en base a un hardware y unos componentes ya existentes es un cambio de perspectiva en la investigación y desarrollo de celdas de combustible.
La ingeniería reactiva de las celdas DBFC mitiga las reacciones secundarias y mejora el rendimiento de las celdas de combustible líquido

Fuentes: 
- Vijay Ramani, et al. Engineers develop new fuel cells with twice the operating voltage as hydrogen fuel cells. Jun 17, 2020 . https://engineering.wustl.edu/news/Pages/Engineers-develop-new-fuel-cells-with-twice-the-operating-voltage-as-hydrogen.aspx
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