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  • ¿Cuánto tiempo hasta que las pilas de combustible sean eficientes? Pregunte a los expertos

    Si las celdas de combustible de membrana de intercambio de protones son una gran promesa para la electrificación futura de vehículos, ¿Por qué carecen de aceptación en el mercado? Crédito:Pixabay

    En la búsqueda de la alternativa perfecta para los vehículos de gasolina, ha habido muchos contendientes a lo largo de los años. En lo que respecta a la percepción pública, Los vehículos eléctricos de batería (BEV) son algunos de los más conocidos. Pero entre los expertos en la materia, Existe otra alternativa que se muestra aún más prometedora para la futura electrificación de vehículos:las pilas de combustible. En particular, Pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC). Sin embargo, a pesar de décadas de desarrollo, Los PEMFC todavía carecen de una amplia aceptación en el mercado de vehículos.

    Para comprender qué está afectando esta aceptación, y adónde se espera que se dirija el mercado en el futuro, Investigadores de la Universidad Carnegie Mellon llevaron a cabo una evaluación de obtención de expertos del costo y desempeño actuales y futuros esperados de los PEMFC automotrices. Los hallazgos fueron publicados en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

    Michael Whiston, un investigador asociado postdoctoral en ingeniería y políticas públicas, y las profesoras de la Facultad de Ingeniería Ines Azevedo, Shawn Litster, Kate Whitefoot, Constantine Samaras, y Jay Whitacre hablaron con 39 expertos en el campo de las pilas de combustible para comprender sus evaluaciones de los costos de PEMFC, durabilidad de la pila, y la densidad de potencia de la pila bajo un hipotético, escenario de producción a gran escala.

    "La obtención de expertos se basa en el conocimiento y la experiencia de personas que han trabajado extensamente con la tecnología, "dice Whiston, "y, por lo tanto, puede informar el estado y la trayectoria futura de la tecnología. En ausencia de datos publicados o pruebas concluyentes, Las evaluaciones de la obtención de expertos podrían usarse para desarrollar hojas de ruta tecnológicas, informar la formulación de políticas, guiar las decisiones comerciales, y desarrollar modelos analíticos ".

    En el estudio, los investigadores pidieron a los expertos que evaluaran los costos del sistema, durabilidad de la pila, y densidad de potencia de pila de PEMFC, luego, evaluar cuantitativamente lo que se necesitará para alcanzar las metas de costo y desempeño. La mayoría de los encuestados anticipan que la meta de costos del Departamento de Energía se alcanzará para el 2050. Esta meta de $ 30 / kW aumentaría en gran medida la probabilidad de una adopción generalizada por parte del público en general.

    Adicionalmente, más del 45% de los encuestados esperan que los objetivos del DOE para la durabilidad de la pila se cumplan para 2050, y muchos anticipan que la densidad de potencia de la chimenea mediana objetivo podría lograrse para 2035. Una vez que se alcancen estos objetivos, y los PEMFC alcanzan una adopción más generalizada, esto podría significar grandes cosas para la industria automotriz, más grande que los BEV, e incluso otros tipos de pilas de combustible.

    "Los beneficios de los PEMFC sobre las baterías incluyen tiempos de repostaje más rápidos y mayor autonomía, "Whiston dice." Los vehículos eléctricos de celda de combustible (FCEV) repostan en cinco minutos y operan a distancias que exceden las 300 millas. Los BEV tienden a tener un alcance más limitado, dependiendo del tamaño y el costo de la batería, y puede tardar horas en recargarse ".

    Debido a que los FCEV funcionan de manera eficiente con hidrógeno libre de carbono, podrían reducir significativamente el consumo de combustibles fósiles y las emisiones de carbono del tubo de escape en los vehículos. El combustible de hidrógeno se puede producir mediante una variedad de fuentes de electricidad bajas en carbono, incluido el gas natural, por lo que los FCEV podrían reducir sustancialmente la cantidad neta de emisiones de gases de efecto invernadero de los automóviles de pasajeros. Adicionalmente, Estas celdas de combustible no emiten ninguno de los contaminantes dañinos del criterio del tubo de escape, como los óxidos de nitrógeno, materia particular, y monóxido de carbono, haciéndolos mucho más seguros para la salud humana.


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