En pruebas de estrés, perdió menos del 1,1% de su potencia después de 90.000 ciclos, una mejora significativa con respecto a los catalizadores tradicionales.
- Nueva arquitectura de cátalisis de platino puro protegida con grafeno.
- Vida útil de las celdas de combustible supera las 200.000 horas.
- Mejora radical para camiones de largo recorrido.
- Reducción significativa de emisiones.
- Más ligero que baterías, menor inversión en infraestructura.
- Potencial enorme para la sostenibilidad global.
UCLA revoluciona la vida útil de las celdas de combustible para transporte pesado
Investigadores de la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA) han desarrollado un nuevo diseño de cátalisis que extiende la vida útil de las celdas de combustible de hidrógeno más allá de las 200.000 horas. Esto representa un avance vital para la adopción de energía limpia en camiones de largo recorrido.
El problema de las baterías para transporte pesado
Los camiones de carga requieren recorrer grandes distancias sin paradas frecuentes para recarga. Las baterías convencionales no cumplen este requisito debido a su tiempo de recarga y peso excesivo. Las celdas de combustible de hidrógeno ofrecen una alternativa porque permiten repostar en minutos, al igual que los combustibles fósiles.
Innovación en el catalizador
El equipo liderado por la profesora Yu Huang del UCLA Samueli School of Engineering propuso un catalizador basado en platino puro protegido con una capa de grafeno y soportado en una estructura porosa de carbono Ketjenblack. Esta arquitectura “partículas dentro de partículas” proporciona una durabilidad excepcional sin sacrificar la actividad catalítica.
Beneficios concretos del nuevo diseño
- Proyección de más de 200.000 horas de operación, casi siete veces la meta del Departamento de Energía de EE. UU.
- Pérdida de potencia menor al 1,1% tras pruebas de esfuerzo acelerado.
- Peso del sistema significativamente menor que el de baterías equivalentes.
- Emisiones de gases contaminantes reducidas a vapor de agua.
- Infraestructura de repostaje de hidrógeno más barata que una red de carga para vehículos eléctricos.
Contexto ambiental
Aunque los camiones pesados representan solo el 5% de los vehículos, son responsables de aproximadamente el 25% de las emisiones de gases de efecto invernadero provenientes del transporte por carretera. Por eso, mejorar su tecnología de propulsión es crucial para lograr una reducción real de la huella de carbono.
Funcionamiento de las celdas de combustible
Las celdas convierten la energía química del hidrógeno en electricidad mediante una reacción electroquímica, con agua como único subproducto. Sin embargo, la lentitud natural de esta reacción exige el uso de catalizadores para alcanzar velocidades de conversión viables.
El rol del grafeno
El grafeno, compuesto por una sola capa de átomos de carbono en forma de red hexagonal, ofrece una protección superior contra la degradación, al mismo tiempo que mantiene la conductividad y ligereza necesarias para un funcionamiento eficiente.
Pruebas y resultados
En ensayos acelerados equivalentes a años de conducción, el nuevo catalizador sufrió una pérdida de rendimiento insignificante, muy por debajo de los estándares actuales, proyectando una vida útil operativa sin precedentes para aplicaciones de transporte pesado.
Colaboración y propiedad intelectual
El equipo de investigadores incluye a Zeyan Liu, Bosi Peng, Xiaofeng Duan, Xiaoqing Pan y otros especialistas de UCLA y la Universidad de California en Irvine. La tecnología ya ha sido patentada por el Technology Development Group de UCLA.
Potencial de esta tecnología
La implementación masiva de celdas de combustible con esta nueva arquitectura podría:
- Reducir drásticamente las emisiones de carbono en el transporte pesado.
- Mejorar la eficiencia energética de los vehículos de carga.
- Disminuir la dependencia de combustibles fósiles, acelerando la transición hacia economías basadas en hidrogeno verde.
- Promover la creación de infraestructuras más limpias y económicas.
Este avance sitúa a las celdas de combustible de hidrógeno como una opción realista y poderosa para alcanzar un sistema de transporte global más sostenible y eficiente.
Vía UCLA
Javier Gutiérrez Salazar dice
Muy buen artículo
Azazel dice
El platino es más barato que el oro. Y la capa que se usa en los catalizadores está hecha por electrodeposición. Tu auto tiene un catalizador con platino para terminar de quemar el combustible y contaminar menos.
Fernando dice
El platino no es abundante. Es uno de los metales más raros de la corteza terrestre, con una abundancia promedio de solo 5 microgramos por kilogramo. Esto significa que es un recurso extremadamente limitado y, como tal, es muy valioso y caro