Nuevos avances en vehículos económicos con pilas de combustible

Gracias al impulso que existe hacia el diseño de formas de energía alternativas, las PEMFC de hidrógeno despiertan gran interés para aplicaciones de transporte. Un componente fundamental de las PEMFC que contribuye de forma muy importante a su coste y peso, así como al volumen de la columna de la batería, es la placa bipolar (BPP). A pesar de que las placas a base de metales son particularmente atractivas, es necesario que exista un recubrimiento protector para evitar la corrosión y que la resistencia del contacto interfacial sea baja.

La BPP sirve para separar el combustible de los gases oxidantes, distribuir gases reactivos a las pilas y transferir flujos de electrones por toda la columna de PEMFC. Un equipo de científicos del proyecto financiado por la Unión Europea «Stable and low cost manufactured bipolar plates for PEM fuel cells» (STAMPEM) trabaja en la mejora de los materiales de recubrimiento o en el diseño de materiales nuevos para BPP utilizando materiales de bajo coste.

Los científicos trabajan con diferentes materiales y conceptos para alcanzar una BPP económica y de alto rendimiento que cumpla con las exigencias técnicas y económicas. Se trabaja en el diseño y estudio de nitruros de metal, polímeros conductores y compuestos de carbono.

El proyecto STAMPEM investiga y pone a punto nuevas técnicas para lograr una buena adhesión y una baja resistencia al contacto entre el sustrato de metal de la BPP y el recubrimiento. En primer lugar, los miembros del proyecto estudian los recubrimientos ex situ en una configuración electroquímica de tres electrodos. Como se trata de un material prometedor, continuaron las investigaciones para corroborar su idoneidad en una pila de combustible real con técnicas in situ. Se recubren las placas metálicas estructuradas que se colocan en una pila de prueba de pequeña escala en la que las pruebas de estrés acelerado degradan los materiales de la placa.

Hasta el momento, en las pruebas de estrés acelerado de las BPP en las pilas de combustible se observaron recubrimientos con propiedades comparables a las del acero inoxidable recubierto con oro que sirve como punto de referencia. Se observan avances en el trabajo de producción y procesamiento de BPP, principalmente en el pretratamiento del sustrato, las técnicas de recubrimiento y el proceso de estampado.

STAMPEM contribuye a la implantación del Plan Estratégico Europeo de Tecnología Energética (SET - Plan) al impulsar el desarrollo de tecnologías adecuadas para la comercialización de los vehículos de pilas de combustible e hidrógeno. Aparte de la industria de la automoción, los resultados del proyecto también pueden servir para la generación de energía estacionaria.