[Ana Mº Melgares Delgado]
Investigadores de EEUU han obtenido grandes avances relacionados con las pilas de combustible de hidrógeno aplicadas a vehículos de transporte. Han descubierto un nuevo catalizador mucho más eficaz que los que se utilizan actualmente en estas celdas de combustible.
Las celdas de combustible de hidrógeno que más se utilizan en los vehículos son las de tipo PEM (Proton Exchange Membrane), son capaces de suministrar una elevada potencia en relación con el pequeño peso y tamaño del equipo. No requieren recarga, como las baterías convencionales, pero necesitan un suministro constante de hidrógeno y oxígeno de la atmósfera.
Las pilas tipo PEM constan de una membrana polimérica o de intercambio protónico que actúa como electrolito, y de un cátodo y un ánodo formados por un material muy poroso, similar al grafito, en el que se encuentran embebidas pequeñas partículas de platino que actúa como catalizador. El principal obstáculo para el desarrollo de las celdas de combustible PEM en vehículos impulsados por hidrógeno es la lentitud de la reacción de reducción del oxígeno en el cátodo.
En Enero de 2007 apareció publicado en Science Express un trabajo titulado Improved Oxygen Reduction Activity on Pt3Ni(111) via Increased Surface Site Availability, en el cual investigadores del Argonne National Laboratory (EEUU), del Lawrence Berkeley National Laboratory (EEUU) y de las Universidades del Sur de California (EEUU) y de Liverpool (UK), presentaban una nueva variación de la aleación platino-níquel que es capaz de actuar como el más potente catalizador de la reducción de oxígeno conocido hasta el momento. El estudio publicado establece que la aleación de platino-níquel aumentó la actividad catalítica del cátodo de una celda de combustible en unas 90 veces sobre los catalizadores de platino-carbono convencionalmente utilizados.
Las celdas de combustible tipo PEM son caras fundamentalmente debido al platino que se utiliza como catalizador. El platino, además de ser costoso, ve reducido su rendimiento catalítico a medida que se utiliza debido a la presencia en el medio de iones hidroxilos. Por este motivo muchos investigadores trabajan sobre el uso de aleaciones de platino con metales no preciosos como cobalto o níquel.
El material preparado por estos investigadores consta de una superficie externa donde átomos de platino y de níquel se encuentran en igual proporción, en las capas sucesivas están presentes tres átomos de platino por cada átomo de níquel. Esta configuración Pt3Ni (111) actúa atenuando las interacciones de los hidroxilos con la superficie del cátodo, disminuyendo así la degradación del mismo y permitiendo una mayor actividad de reducción de oxígeno.
LINKS:
http://www.lbl.gov/Science-Articles/archive/MSD-H-fuel-cells.html
http://www.sciencemag.org/content/vol315/issue5811/index.dtl
http://www.appice.es/nuevaweb/default.htm