Las pilas de combustible de HyPoint destinadas a la aviación ya prometían una potencia tres veces superior a la de una pila de combustible normal en peso, pero gracias a una nueva membrana conductora de protones desarrollada en colaboración con BASF, su densidad de potencia va a aumentar otro 50%.
BASF fabrica membranas conductoras de protones desde hace unos 15 años bajo la marca Celtec. Las membranas de intercambio de protones son un componente clave en las pilas de combustible de hidrógeno.
Su funcionamiento es más o menos el siguiente: los gases hidrógeno (H2) y oxígeno (O2) se colocan a ambos lados de una membrana que está diseñada para dejar pasar sólo protones de hidrógeno con carga positiva. Un catalizador de platino en el lado del hidrógeno divide cada molécula de H2 en dos protones H+ y dos electrones. Los protones se desplazan a través de la membrana hacia el lado del oxígeno, y los electrones se reúnen allí después de fluir a través de un circuito eléctrico, creando corriente. Los electrones, los protones y el oxígeno se combinan entonces en el otro lado para crear agua.
Ahora, BASF ha presentado una nueva membrana capaz de trabajar a temperaturas y presiones más altas que antes, con propiedades mecánicas más fuertes.
HyPoint, por su parte, está desarrollando una pila de combustible «turbo refrigerada por aire» que se diferencia de los diseños tradicionales precisamente porque usa temperaturas y presiones más altas para forzar más protones a través de la membrana con mayor rapidez, produciendo más energía.
Para una potencia determinada, dice HyPoint, es mucho más ligera que otras pilas de combustible del mercado, en parte porque no requiere ningún equipo de refrigeración. Esto la hace especialmente atractiva para su uso en aviones con cero emisiones. También dura cuatro veces más, dice la empresa, y funciona bien con hidrógeno de menor pureza que muchos otros diseños.
Las dos empresas se han asociado para probar y desarrollar la nueva membrana de BASF, y esperan unos resultados bastante espectaculares.
Eso en comparación con las pilas de combustible tradicionales que suelen ofrecer entre 150 y 800 W/kg. Las nuevas membranas también harán que las pilas de combustible de HyPoint sean aún más tolerantes a las impurezas del combustible de hidrógeno.
Las empresas afirman que debería estar probado y disponible para los clientes a mediados de 2024. En la aviación eléctrica, donde el peso es fundamental y cada kilo que se ahorra supone un poco más de autonomía de vuelo o un poco más de carga que se puede transportar, este tipo de proyecto de optimización supone un importante avance en este campo.
La tecnología de las pilas de combustible de hidrógeno será fundamental en la carrera hacia el carbono cero en 2050. Actualmente es la única opción viable para los vuelos eléctricos de media distancia, ya que las baterías son tan pesadas que sólo son adecuadas para viajes mucho más cortos.
Fuente:
https://ecoinventos.com/nueva-membrana-para-pilas-combustible-hidrogeno-hypoint/
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