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Nanotubos de carbono en la pila de combustible de hidrógeno
Muchos imaginan que los vehículos del futuro estarán propulsados por hidrógeno renovable, cuyo escape es agua pura en lugar de las peligrosas emisiones de CO2 . La pila de combustible de hidrógeno está haciendo realidad esa visión. La pila de combustible debe ser capaz de manejar las propiedades explosivas del hidrógeno y, al mismo tiempo, ser una buena fuente de energía renovable para el usuario. Hay muchos avances en nanotecnología que están mejorando la eficiencia de la pila de combustible de hidrógeno , haciéndola más asequible y accesible para las personas en los países en desarrollo. Este artículo se centrará en el uso de nanotubos de carbono en las pilas de combustible de intercambio de protones y brindará información sobre cómo se utilizan los nanotubos de carbono para hacer que las pilas de combustible sean más seguras, más asequibles y más accesibles para el mundo en desarrollo.
Mejorando la pila de combustible de hidrógeno con nanotubos de carbono
Las pilas de combustible de hidrógeno básicamente “convierten los químicos hidrógeno y oxígeno en agua, y en el proceso producen electricidad”. [1] Una buena imagen de la pila de combustible está disponible en [1] .
Se están desarrollando celdas de combustible más seguras utilizando nanotubos de carbono de pared simple (SWCN) para construir sensores de hidrógeno más eficientes. El crecimiento de nanotubos de carbono mejora la eficiencia y la utilización del catalizador, y por lo tanto es una mejora con respecto a los polvos de carbono [2].
Los nanotubos de carbono de pared múltiple (MWNT) hacen un buen contacto eléctrico con el sustrato (papel carbón). Aunque en el momento de esta investigación, las partículas de platino eran bastante grandes, los investigadores creían que una reducción de tamaño en el futuro también aumentaría la eficiencia de la pila de combustible. El “Ensamblaje de membrana de intercambio de protones basado en nanotubos de carbono de pared simple para pilas de combustible de hidrógeno” utiliza un catalizador de platino y es aproximadamente un 20% más eficiente que los electrodos CFE/CB/Pt. Este proceso mejoró el “rendimiento de las pilas de combustible PEM basadas en h2 , especialmente a presiones más altas”. [3] La investigación realizada con membranas de hidrocarburos nanoestructuradas en 2004 también ayudó a que la pila de combustible fuera más económica. La membrana, dice Jim Balcom de PolyFuel Inc, “utiliza una red de hidrocarburos nanoestructurados para soportar una rejilla de bloques conductores a través de los cuales fluyen los protones mientras la pila genera electricidad”. [4]
Componentes del sistema de pilas de combustible
- placas separadoras, placas colectoras de corriente, conjunto de electrodos de membrana (MEA), juntas y posiblemente calentadores.
- Todo lo que necesita la pila de combustible para generar electricidad es hidrógeno y oxígeno, o aire.
- La membrana semipermeable debe permitir el paso del H mientras bloquea otros elementos.
Componentes de pilas de combustible basados en nanotubos de carbono
- catalizador de platino u otro metal precioso
- Papel carbón para el cultivo de nanotubos
Referencias
- ↑ Cómo funcionan las cosas, es bueno saberlo. Cómo funcionan las pilas de combustible, por Karim Nice y Jonathan Strickland. Consultado el 26/01/08. Disponible en: http://auto.howstuffworks.com/fuel-cell.htm
- ↑ Artículo: Celdas de combustible con membrana de intercambio de protones y electrodos basados en nanotubos de carbono. Nano Letters. 2004, vol. 4, núm. 2, 345-348. Cheng Wang et. al. American Chemical Society, 2004.
- ↑ Ensamblaje de membrana de intercambio de protones basado en nanotubos de carbono de pared simple para celdas de combustible de hidrógeno. G. Girishkumar et. al. Langmuir 2005, 21, 8487-8949. American Chemical Society
- ↑ Artículo: Celdas de combustible con membrana de intercambio de protones y electrodos basados en nanotubos de carbono. Nano Letters. 2004, vol. 4, núm. 2, 345-348. Cheng Wang et. al. American Chemical Society, 2004.
Artículo: Nueva membrana permite fabricar pilas de combustible más baratas y resistentes. David Forman. SmallTimes. 17 de diciembre de 2004. Disponible en: http://www.smalltimes.com/article/article_display.cfm?ARTICLE_ID=269761&p=109
