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Seminarios Internacionales de Fronteras de la Ciencia de Materiales

PILAS DE COMUSTIBLE, MATERIALES PARA PILAS DE MEMBRANA DE INTERCAMBIO PROTÓNICO (PEMFC)

Eva Chinarro Martín

Instituto de Cerámica y Vidrio. Consejo Superior de investigaciones Científicas (CSIC), España

El aumento de las emisiones de CO2 a la atmósfera provoca graves efectos sobre el medio ambiente (efecto invernadero y cambio climático) y sobre la salud humana. Las pilas de combustible representan una alternativa energética al uso de combustibles fósiles en transporte y aplicaciones estacionarias. Dependiendo de la potencia necesaria se emplea un tipo u otro de pila de combustible.
Es una tecnología lista para su comercialización, pero sigue en proceso de optimización, principalmente en el coste y las prestaciones de sus componentes. Por ejemplo, para las pilas de combustible tipo PEM los materiales tradicionales en los electrodos son el platino y el carbón, y en el electrolito las membranas poliméricas de Nafion®; pero se ven sometidos a unas limitaciones operativas importantes que suponen una barrera real a la comercialización de estos dispositivos. Cada vez es más evidente la necesidad de reducir el coste de producción y alargar el tiempo de vida útil de los materiales que constituyen el corazón de la pila. Esta necesidad ha sido el origen de una nueva línea de trabajo centrada en la implementación de materiales cerámicos en los distintos componentes de la PEMFC. Materiales como carburos (WC, MoC), óxidos (TiO2, WO2, SiO2) y óxidos mixtos con estructura perovskita han sido considerados tanto en electrodos como en electrolitos con tres objetivos claros: elevar su temperatura de trabajo, limitada hasta el momento a 80ºC, evitar la degradación del electrocatalizador en los electrodos, principalmente en el cátodo donde sufre unas condiciones altamente corrosivas, y disminuir el contenido en Platino de los electrodos. Las propiedades eléctricas de este tipo de cerámicas unidas a la resistencia química y térmica que estos materiales presentan hacen de ellos una alternativa real y competitiva a los materiales empleados en la actualidad.