El Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan de Corea del Sur ha introducido un nuevo bajo costo, Pilas de combustible de hidrocarburos de alta eficiencia.

La comercialización de la 'pila de combustible de gas natural' ha pasado finalmente a primer plano, gracias al desarrollo reciente de materiales de electrodos que mantienen la estabilidad a largo plazo en combustibles de hidrocarburos. La ventaja de usar este material incluye que usa metal de transición interno como catalizador adicional en una condición de operación de celda de combustible.

Este avance proviene de una investigación, realizado por la profesora Guntae Kim de Energía e Ingeniería Química en UNIST en colaboración con la profesora Jeeyoung Shin de la Universidad de Mujeres de Sookmyoung, Profesor Jeong Woo Han de la Universidad de Seúl, Profesor Young-Wan Ju de la Universidad Wonkwang, y el profesor Hu Young Jeong de UNIST. Sus resultados, publicado en línea en la edición de junio de la prestigiosa revista Comunicaciones de la naturaleza , han surgido como el candidato prometedor para la tecnología de celdas de combustible de óxido sólido de hidrocarburos directos (SOFC) de próxima generación.

Una celda de combustible de óxido sólido (SOFC) es un dispositivo de conversión electroquímica que produce electricidad oxidando un combustible. SOFC todavía está sujeta a un desarrollo bastante intenso por sus inolvidables beneficios competitivos de estabilidad a largo plazo, una alta flexibilidad de combustible, bajas emisiones, así como un costo relativamente bajo. Las SOFC son una posible pila de combustible de próxima generación, ya que son capaces de aumentar la eficiencia por encima del 90% cuando se utiliza el calor de escape. Sin embargo, La comercialización exitosa de SOFC se ha retrasado debido a su alto costo de producción, principalmente relacionado con el desarrollo de materiales de electrodos en celdas de combustible de hidrocarburos.

El profesor Kim ha resuelto el problema de la obtención de hidrógeno mediante el desarrollo de un nuevo material de ánodo (catalizador) que puede utilizar directamente hidrocarburos. conocidos como líquidos de gas natural (LGL) y GLP, como combustible de SOFC. Usando este catakyst recientemente desarrollado, SOFC puede operar la celda de combustible sin convertir el hidrocarburo en hidrógeno externamente.

En el estudio, el equipo de investigación ha propuesto que los metales de transición se extraen del nuevo material del ánodo en la atmósfera reductora. Generalmente, los metales de transición actúan como catalizador de oxidación de combustible en SOFC. También informaron que las nanopartículas de Co y Ni exueltas en la superficie de la perovskita en capas muestran una buena estabilidad sin una degradación notable. Además, la celda única presenta 1.2 W / ㎠ en H2 a 800 oC, lo que indica que el rendimiento es dos veces superior al del material de electrodo convencional (0,6 W / ㎠).

"Aunque los materiales de ánodos existentes demostraron un buen rendimiento inicial, debido a su inestabilidad a largo plazo y su complejo proceso de fabricación, no podían funcionar de forma fiable si se utilizaban hidrocarburos directamente como combustible, "dice el profesor Kim, autor correspondiente del artículo. "El nuevo material de ánodo reduce el proceso de fabricación y mantiene una buena estabilidad, lo que se espera que acelere la comercialización de la SOFC ".

Según el equipo de investigación, Sus hallazgos proporcionan una clave para comprender las tendencias de exsolución en los metales de transición (Mn, Co, Ni y Fe) que contienen perovskitas y diseñan óxidos de perovskita altamente catalíticos para reformado y electrooxidación de combustibles.