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| Investigadores de la Universidad de Delaware han abierto un nuevo camino que podría acercar la comercialización de pilas de combustible más ecológicas. Crédito: Getty Images |
Los ingenieros de la Universidad de Delaware han desarrollado un nuevo "método hipereficiente" para capturar eficazmente el 99% del dióxido de carbono del aire mediante un novedoso sistema electroquímico alimentado por hidrógeno. Se trata de un avance significativo para la captura de dióxido de carbono y podría acercar al mercado unas pilas de combustible más respetuosas con el medio ambiente.
El equipo responsable de la nueva tecnología lleva tiempo trabajando en la mejora de las pilas de combustible de membrana de intercambio de hidróxido (HEM), una alternativa económica y ecológica a las pilas de combustible tradicionales basadas en ácido que se utilizan hoy en día. El principal problema de esta tecnología es la sensibilidad de las pilas de combustible HEM al dióxido de carbono del aire, que dificulta su respiración. Esto puede reducir su rendimiento y eficiencia hasta en un 20%, anulando sus ventajas respecto a un motor de gasolina típico.
Hace unos años, los investigadores se dieron cuenta de que esta desventaja podría tener una solución: la eliminación del dióxido de carbono. "Una vez que nos adentramos en el mecanismo, nos dimos cuenta de que las pilas de combustible capturaban casi todo el dióxido de carbono que entraba en ellas, y eran realmente buenas para separarlo hacia el otro lado", afirma Brian Setzler, coautor del estudio.
Aunque esto no es bueno para la pila de combustible, el equipo de la Universidad de Delaware, dirigido por el profesor Yushan Yan, sabía que si podían aprovechar este proceso de "autopurgado" incorporado en un dispositivo independiente situado antes de la pila de combustible, podrían convertirlo en un separador de dióxido de carbono.
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| Esta imagen muestra el sistema electroquímico desarrollado por el grupo de Yan. Crédito: Universidad de Delaware |
Los resultados mostraron que una célula electroquímica de 5 por 7 centímetros podía eliminar de forma continua cerca del 99% del dióxido de carbono presente en el aire que circula a una velocidad de aproximadamente dos litros por minuto. Según los investigadores, el primer prototipo del tamaño de una lata de refresco es capaz de filtrar unos 10 litros de aire por minuto y eliminar el 98% del dióxido de carbono.
El dispositivo electroquímico puede utilizarse en el transporte para cosas como los vehículos híbridos o de emisiones cero. Además de las aplicaciones en automoción, el dispositivo también podría utilizarse para eliminar el dióxido de carbono en otros lugares. Por ejemplo, la tecnología patentada por la UD podría permitir dispositivos de eliminación de dióxido de carbono más ligeros y eficaces en naves espaciales o submarinos, donde la filtración continua es fundamental. También podría utilizarse en aviones y edificios en los que se desea la recirculación del aire como medida de ahorro energético.
Fuentes, créditos y referencias:
Shi, L., Zhao, Y., Matz, S. et al. A shorted membrane electrochemical cell powered by hydrogen to remove CO2 from the air feed of hydroxide exchange membrane fuel cells. Nat Energy (2022). doi.org/10.1038/s41560-021-00969-5
Fuente: Universidad de Delaware