Los aviones no tripulados de pequeño tamaño se utilizan para diversas aplicaciones, cada vez más variadas y cada vez más. Pero su principal hándicap sigue siendo la falta de capacidad de su pila de combustible y, como consecuencia, la falta de autonomía, que no llega normalmente a la hora de vuelo.
Una pila de combustible desarrollada en Korea por el profesor Gyeong Man Choi (Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería) y su equipo de investigación en la POSTECH (Pohan University of Science and Technology) puede resolver este problema. Han desarrollado una célula miniaturizada de óxido de fuel (SOFC) para sustituir a las baterías de litio-ion en los teléfonos móviles, laptops, drones y otros pequeños ingenios electrónicos. Sus resultados se han publicado en la edición de marzo de Scientifics Report.
Su logro ha sido evaluado muy positivamente, ya que puede ser utilizado no sólo como una pequeña pila de combustible, sino también para una de gran capacidad que puede servir para mover un vehículo.
La SOFC, concebida como celda de combustible de tercera generación, ha sido intensamente estudiada desde que era una simple estructura y no tiene problemas con la corrosión o la pérdida de electrolito.
Esta célula convierte hidrógeno en electricidad por la migración de iones de oxígeno al electrodo de fuel, a través de un electrolito de óxido.
Típicamente, el silicio se ha usado como componente de soporte de las células de combustible de óxido pequeñas. Este diseño, sin embargo, ha demostrado una rápida degradación o pobre durabilidad, debido a la falta de coincidencia de la expansión térmica con el electrolito, y por lo tanto, no puede ser utilizado en dispositivos reales que requieren rápido encendido y apagado.
Para contrarrestar este efecto, el equipo de investigación desarrolló, por primera vez en el mundo, una nueva tecnología que combina acero inoxidable poroso, que es termal y mecánicamente fuerte y muy estable a las reacciones de oxidación/reducción, con electrolito de película delgada y electrodos de mínima capacidad térmica, por lo que el rendimiento y la durabilidad se incrementaron de forma simultánea. Además, las células de combustible se hacen por una combinación de técnicas que son comercialmente viables para la SOFC de gran tamaño.
Las pilas de combustible mostraron una alta densidad de potencia de ~ 560 mW cm2 a 550º C. El equipo de investigación espera que esta célula de combustible pueda ser adecuada para dispositivos electrónicos portátiles, tales como teléfonos inteligentes, ordenadores portátiles y aviones no tripulados que requieren alta densidad de potencia y rápido encendido/apagado. También esperan desarrollar pilas de combustible de gran tamaño y de bajo coste como fuente de alimentación para la próxima generación de automóviles.
Con esta pila de combustible, los drones pueden volar más de una hora y el equipo espera que los teléfonos inteligentes tengan que cargarse solamente una vez a la semana.
Esta investigación fue apoyada por el Basic Science Research Program a través de la National Research Foundation of Korea (NRF)), financiada por el Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología.
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