Las pilas de combustible de HyPoint destinadas a la aviación ya prometían una potencia tres veces superior a la de una pila de combustible normal en peso, pero gracias a una nueva membrana conductora de protones desarrollada en colaboración con BASF, su densidad de potencia va a aumentar otro 50%.
Sí, BASF, la misma empresa que se hizo famosa en los años 80 fabricando cintas de audio. Un nombre del que la mayoría de la gente no habrá oído hablar desde que los CD se impusieron en los años 90. Resulta que BASF es una multinacional alemana dedicada a la fabricación de productos químicos que existe desde 1865, y su página de Wikipedia es un motivo de asombro.
BASF lleva 156 años fabricando todo tipo de productos químicos. Tintes, sosa, ácido sulfúrico, amoníaco, plásticos, uretanos, estirenos, explosivos, etc. Era miembro del conglomerado IG Farben, que, entre otras cosas, estrenó el primer magnetófono del mundo en 1935.
Bajo el régimen nazi, el gas Zyklon-B de IG Farben, originalmente un plaguicida y un diluyente, se utilizó en los campos de exterminio durante el holocausto. La empresa también produjo armas químicas como los gases nerviosos tabún y sarín, y el poderoso agente vesicante gas mostaza.
Seguro que no se detiene ahí; la división estadounidense de BASF fue el segundo mayor contaminante industrial para el agua en Estados Unidos en 2018, y el cuarto mayor contaminante con respecto al aire, según el índice Toxic 100 de PERI. Y la empresa sigue ostentando el récord del mayor accidente industrial de la historia de Alemania: su planta de Oppau explotó en 1921, matando a 565 personas.
No obstante, se trata de una empresa enorme y vital que emplea actualmente a unas 120.000 personas y que factura alrededor de 70.000 millones de dólares al año. BASF no trata de ocultar su accidentada historia.
En cualquier caso, BASF también fabrica membranas conductoras de protones desde hace unos 15 años bajo la marca Celtec. Las membranas de intercambio de protones, por supuesto, son un componente clave en las pilas de combustible de hidrógeno.
Su funcionamiento es más o menos el siguiente: los gases hidrógeno (H2) y oxígeno (O2) se colocan a ambos lados de una membrana que está diseñada para dejar pasar sólo protones de hidrógeno con carga positiva. Un catalizador de platino en el lado del hidrógeno divide cada molécula de H2 en dos protones H+ y dos electrones. Los protones se desplazan a través de la membrana hacia el lado del oxígeno, y los electrones se reúnen allí después de fluir a través de un circuito eléctrico, creando corriente. Los electrones, protones y oxígeno se combinan entonces en el otro lado para crear agua.
Ahora, BASF ha presentado una nueva membrana capaz de trabajar a temperaturas y presiones más altas que antes, con propiedades mecánicas más fuertes. HyPoint, por su parte, está desarrollando una pila de combustible «turbo refrigerada por aire» que se diferencia de los diseños tradicionales precisamente porque utiliza temperaturas y presiones más altas para forzar más protones a través de la membrana con mayor rapidez, produciendo más energía.
Para una potencia determinada, dice HyPoint, es mucho más ligera que otras pilas de combustible del mercado, en parte porque no requiere ningún equipo de refrigeración. Esto la hace especialmente atractiva para su uso en aviones con cero emisiones. También dura cuatro veces más, dice la empresa, y funciona bien con hidrógeno de menor pureza que muchos otros diseños.
Las dos empresas se han asociado para probar y desarrollar la nueva membrana de BASF, y esperan unos resultados bastante espectaculares. «Se espera que el nuevo sistema de pila de combustible de alto rendimiento», reza un comunicado de prensa, «alcance más de 3.000 W/kg, lo que supone un aumento de al menos el 50% respecto al sistema actual».
Se espera que el nuevo sistema de pila de combustible alcance más de 3.000 W/kg, lo que supone un aumento de al menos el 50% respecto al sistema actual.
Eso en comparación con las pilas de combustible tradicionales que, según HyPoint, suelen ofrecer entre 150 y 800 W/kg. Las nuevas membranas también harán que las pilas de combustible de HyPoint sean aún más tolerantes a las impurezas del combustible de hidrógeno.
Las empresas afirman que debería estar probado y disponible para los clientes a mediados de 2024. En la aviación eléctrica, donde el peso es fundamental y cada kilo que se ahorra supone un poco más de autonomía de vuelo o un poco más de carga que se puede transportar, este tipo de proyecto de optimización supone un importante avance en este campo.
La tecnología de las pilas de combustible de hidrógeno será fundamental en la carrera hacia el carbono cero en 2050. Actualmente es la única opción viable para los vuelos eléctricos de media distancia, ya que las baterías son tan pesadas que sólo son adecuadas para viajes mucho más cortos. Deseamos a estas dos empresas lo mejor en sus esfuerzos por mejorar la tecnología.
A continuación, BASF nos explica brevemente cómo funcionan las pilas de combustible de membrana por intercambio de protones.
Noticia tomada de: New Atlas / Traducción libre del inglés por World Energy Trade
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