Una cèl·lula de combustible i una bateria en un sol aparell

Pot tant generar electricitat com combustible i té múltiples aplicacions que poden ser claus en el futur

Les Piles de Combustible Regeneratives Unitzades (URFC per les seves sigles en anglès) han estat, durant anys, un dels objectius dels investigadors en noves formes d’obtenció i consum d’energia. En un sol aparell, es podria generar combustible i oxidant a partir de l’aigua i, només prement un botó, es podria obtenir energia i aigua una altra vegada. El seu impacte ambiental és molt baix i, a més, la seva densitat energètica és molt alta. Fins ara només eren una teoria molt perseguida tant per a la indústria en general com, especialment, per les seves possibles aplicacions militars i en la cursa espacial. Ara, a la revista ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’, un equip d’investigadors ha anunciat que ha aconseguit fabricar un d’aquests aparells gràcies al descobriment de la peça que els faltava: un catalitzador bifucional.

Un catalitzador és una substància que accelera la velocitat d’una reacció química. En el cas que ens ocupa, hauria d’ajudar a convertir l’aigua en hidrogen i oxigen i, alhora, a convertir aquests dos elements en aigua quan fos necessari. Ja fa temps que es va descobrir que, pel que fa a l’elèctrode d’hidrogen, el platí és un catalitzador bifuncional efectiu, però l’oxigen donava molts més problemes. Tenin en compte les propietats fonamental de cada substància, els investigadors van acabar desenvolupant l’anomenat Pt-Piroclor, un compost de platí i piroclor rutenat de plom, que aconsegueix una alta bifuncionalitat. Aquesta propietat es calcula amb un índex que mesura la capacitat d’un catalitzador de facilitar una reacció i la seva inversa, i com més baix és el número, millor. En aquest cas, el Pt-Piroclor té un índex de funcionalitat de 0,56 volts, molt baix comparat amb els que s’havien provat fins ara.

Quan es va fer servir en un URFC, en condicions de laboratori, el catalitzador va permetre una eficiència energètica d’anada i tornada –és a dir, el tant per cent d’energia que es conserva en fer el procés de aigua-hidrogen/oxigen-aigua– del 75%, el més alt que s’ha aconseguit mai en un URFC d’aquest tipus. Així, aquest nou aparell podria servir per generar energia de manera molt eficient en sistemes que han de funcionar de manera autònoma durant molt de temps, com ara submarins, drons, naus espacials o estacions espacials. A més, però, també podria ser una manera molt eficient de generar i conservar energia en llocs aïllats, on no es pugui abocar l’electricitat a la xarxa elèctrica.

Nou comentari