Investigación de la US desarrollan una configuración de una batería PEMFC un 10% más eficiente

Un equipo del Departamento de Ingeniería Energética de la Universidad de Sevilla ha desarrollado una investigación experimental centrada en el comportamiento dinámico de una pila de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) para diferentes configuraciones de entrada/salida de reactivos. Sus resultados muestran que la configuración más adecuada obtiene un rendimiento hasta un 10% superior al de otras opciones.

Hoy en día, los PEMFC están disponibles comercialmente no sólo para fines estacionarios, sino también para aplicaciones de movilidad como alternativa a los motores de combustión interna porque representan una tecnología limpia con cero emisiones, un diseño relativamente simple y mayor eficiencia. Además, en comparación con las baterías eléctricas, las PEMFC presentan diferentes ventajas, como menor peso, menor tamaño, coste reducido y tiempo de repostaje más rápido.

El uso de los PEMFC en el sector del transporte requiere un diseño y una durabilidad específicos, así como un rendimiento estable y confiable bajo cargas cíclicas variables. Por ello, se han realizado pruebas experimentales de ciclos de carga dinámica (DLC) y mediciones de mapeo de densidad de corriente (CDM) de densidades de corriente y temperaturas locales, sometiendo la pila de combustible a ciclos de carga repetitivos para medir el efecto que los diferentes períodos de aceleración, frenado y velocidad constante tenía en los campos de densidad de corriente y temperatura dentro de la pila de combustible.

Los resultados muestran que la configuración de Flujo de Hidrógeno Inverso tuvo el mejor desempeño, con diferencias máximas en términos de energía durante el ciclo de hasta un 10% comparando la mejor configuración (Flujo de Hidrógeno Inverso) con la peor. Las mediciones de mapeo de densidad de corriente mostraron una distribución en forma de campana inversa con valores de densidad de corriente más altos en la parte externa de la placa bipolar y valores más bajos en la parte central, y distribuciones de temperatura altamente homogéneas en todas las configuraciones.