Las celdas de combustible son energéticamente eficientes y limpias. Sin embargo, un desafío importante para la comercialización de esta tecnología es la durabilidad de un componente vital de cada celda, la membrana, que generalmente está hecha de un polímero llamado Nafion®. Durante la operación de la celda de combustible,la membrana sufre degradación química y mecánica, lo que provoca grietas y poros que acortan su vida.
Para abordar este problema, tres miembros del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Delaware, Ajay Prasad, Liang Wang y Suresh Advani, han desarrollado una membrana autorreparable que incorpora microcápsulas prellenadas con una solución de Nafion®. El trabajo se informa en unartículo publicado en el Revista de la Sociedad Electroquímica . También se ha presentado una solicitud de patente.
"Las microcápsulas están diseñadas para romperse cuando encuentran defectos en la membrana y luego liberan la solución de Nafion® precargada para curar los defectos en su lugar", explica Wang.
Las pruebas de durabilidad de la membrana desarrollada han confirmado que la funcionalidad de autocuración podría extender en gran medida su vida útil.
"Los defectos de membrana son imposibles de detectar y reparar en una celda de combustible en funcionamiento", dice Advani. "La única solución actualmente es reemplazar todo el conjunto de electrodo de membrana, que es prohibitivamente costoso".
"La posibilidad de emplear materiales poliméricos de autocuración que pueden curar grietas y picaduras en el lugar es una perspectiva emocionante para extender la vida laboral y la seguridad de dichos sistemas y al mismo tiempo reducir el costo del ciclo de vida", agrega.
El descubrimiento es importante en el desarrollo continuo de celdas de combustible de membrana de electrolito de polímero accionadas por hidrógeno, que según Prasad, director del Centro de Investigación de Celdas de Combustible de la Universidad de Delaware, "ya han demostrado el potencial para reemplazar a los internos-motores de combustión en vehículos y para proporcionar potencia en aplicaciones estacionarias y portátiles.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Delaware . Original escrito por Diane Kukich. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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