El nuevo platino podría significar pilas de combustible más baratas y eficientes

Las celdas de combustible son celdas limpias y verdes. Trabajan sin contaminar el medio ambiente. Las pilas de combustible son dispositivos electroquímicos que transforman la energía química de un combustible en agua para generar electricidad como subproducto. Las celdas de combustible son más usadas en vuelos espaciales, pero pueden ser mejor utilizadas en vehículos eléctricos para reducir la contaminación del aire. Los vehículos eléctricos alimentados por combustible son mejores que los vehículos eléctricos alimentados por baterías en lo que respecta a la eficiencia y la rapidez de recarga.

>Entonces, ¿qué nos impide utilizar las pilas de combustible a escala comercial? Los diseños actuales de pilas de combustible necesitan alrededor de 100 gramos de platino. Sabemos que el platino es un metal precioso y costoso y que empuja los precios de las pilas de combustible a miles de dólares. Ahora los investigadores del Laboratorio Nacional de Aceleradores del Departamento de Energía SLAC y de la Universidad de Houston nos dan algo de esperanza. Están hablando de una nueva forma de platino que podría ser útil para hacer pilas de combustible más baratas y eficientes. Este trabajo ha sido publicado en el Nature Chemistry del 25 de abril .

Anders Nilsson es un científico que lleva a cabo investigaciones en el Stanford Institute for Materials and Energy Sciences , un instituto conjunto del SLAC y la Universidad de Stanford. Comparte sus reflexiones sobre la obra: «Se trata de un avance significativo. Las pilas de combustible se inventaron hace más de 100 años. Aún no han dado el salto a ser una gran tecnología, en parte debido a esta dificultad con el platino».

El equipo está intentando modificar la reactividad del platino. Este paso permitirá a los investigadores reducir la cantidad de platino requerida en un 80 por ciento. También son muy positivos en cuanto a minimizar la cantidad en otro 10 por ciento. Esto reducirá el coste total de las pilas de combustible. Nilsson dice: «Creo que con un factor de diez, tendremos un home run».

Las celdas de combustible funcionan de manera muy similar a baterías . Un ánodo emite electrones y un cátodo recoge esos electrones formando así un circuito. Entonces, ¿cuál es la diferencia entre una pila de combustible y una batería? Las pilas de combustible utilizan hidrógeno y oxígeno para completar sus reacciones productoras de energía. El subproducto es agua y calor.

Qué metal se elige para el cátodo es extremadamente importante. Porque algunos de los metales no pueden romper la molécula de oxígeno en átomos. Y algunos se unen fuertemente con el oxígeno para que no se produzcan las reacciones importantes. Los científicos están tratando de lograr un equilibrio para que el número de enlaces de oxígeno rotos se maximice y los átomos de oxígeno se adhieran débilmente al catalizador. El platino ayuda al científico a lograr ese equilibrio. Rompe los enlaces de oxígeno pero no se fija a los átomos de oxígeno libre con demasiada fuerza.

Desde 2005, Peter Strasser de la Universidad de Houston estaba tratando de encontrar una salida. Intentó hacer el platino más reactivo. Strasser, junto con su equipo, trataron de negociar. Primero crearon una aleación de cobre-platino. Luego quitaron el cobre del platino. Encontraron que esta aleación era mucho más reactiva. Ahora el equipo tratará de producir un reemplazo potencial no sólo para los motores de gasolina, sino también para las baterías que se encuentran en los pequeños dispositivos electrónicos.

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