Avanzan en la optimización de las pilas de combustible de óxido sólido

l mismo tiempo que nuestro nivel de vida aumenta, también lo hace la demanda mundial de energía. La aplicación de las tecnologías basadas en pilas de combustible se presenta como alternativa al consumo masivo de combustibles fósiles. Una de las pilas de combustible de mayor interés hoy son las pilas de combustible de óxido sólido.

La autora del trabajo que ahora se publica en forma de tesis bajo el título Celdas de combustible de óxido sólido. Estudios de reactividad y optimización de la intercapa cátodo-electrolito, explica que estas pilas tienen dos características fundemantales: los electrodos y el electrolito son sólidos, y tienen mucha versatilidad en la elección de combustibles y oxidantes por sus altas temperaturas de trabajo.

Pero hoy los materiales cerámicos que componen estas pilas requieren altas temperaturas para su procesado y fabricación. Además, el electrolito sólido se degrada con facilidad a la temperatura de trabajo de la pila, y afecta a su estabilidad.

Por ello, la principal alternativa para seguir usando estas pilas es disminuir su temperatura de trabajo. En este sentido, uno de los requisitos es disponer de materiales conductores mixtos que puedan ser utilizados como cátodos a temperaturas de operación, entre 550-800ºC.

Nuevos materiales que protegen

Martínez ha estudiado el problema que presentan los óxidos mixtos empleados en pilas de combustible de óxido sólido, dado que dichos materiales reaccionan en ocasiones con el electrolito, y empeoran la potencialidad de los cátodos.

Como solución a este problema, Martínez ha propuesto incluir una intercapa entre el material empleado como cátodo y el electrolito, para disminuir las reacciones en estado sólido que tienen lugar y mejorar la respuesta electroquímica del sistema. Según la investigadora, "la introducción de una intercapa entre el cátodo y el electrolito mejora las propiedades conductoras de los cátodos".

Una vez estudiadas las interacciones, la experta realizó un proceso de mejora de la intercapa con parámetros como microestructura, porosidad y espesor. Por último, Martínez elaboró un estudio básico de durabilidad para determinar la degradación que sufren las celdas estudiadas con la temperatura y tiempo de exposición.