Cient\u00edficos se han inspirado en la biolog\u00eda para dise\u00f1ar una pila de combustible con materiales m\u00e1s baratos (cobalto) y un compuesto org\u00e1nico (quinona) que transporta electrones y protones.<\/p>\n
En una pila de combustible tradicional, los electrones y protones del hidr\u00f3geno se transportan de un electrodo a otro, donde se combinan con ox\u00edgeno para producir agua. Este proceso convierte la energ\u00eda qu\u00edmica en electricidad. Para generar una cantidad significativa de carga en un periodo de tiempo suficientemente corto, se necesita un catalizador para acelerar las reacciones.<\/p>\n
En este momento, el mejor catalizador en el mercado es el platino, pero tiene un alto precio. Esto hace que las pilas de combustible sean caras y es una de las razones por las cuales solo hay unos pocos miles de veh\u00edculos con combustible de hidr\u00f3geno actualmente en las carreteras de Estados Unidos.<\/p>\n
La profesora de Qu\u00edmica de UW-Madison Shannon Stahl, que dirigi\u00f3 el nuevo estudio en colaboraci\u00f3n con Thatcher Root, profesor de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica y Biol\u00f3gica, dice en un comunicado que los metales menos costosos pueden usarse como catalizadores en las pilas de combustible actuales, pero solo si se usan en grandes cantidades. \u201cEl problema es que cuando se conecta demasiado catalizador a un electrodo, el material se vuelve menos efectivo \u2013dice\u2013, lo que conduce a una p\u00e9rdida de eficiencia energ\u00e9tica\u201d.<\/p>\n
Cobalto y quinona, claves de este nuevo modelo<\/strong><\/p>\n La soluci\u00f3n del equipo fue empaquetar un metal de bajo costo, el cobalto, en un reactor cercano, donde la mayor cantidad de material no interfiere con su rendimiento. Luego, el equipo ide\u00f3 una estrategia para transferir electrones y protones de este reactor a la pila de combustible.<\/p>\n El veh\u00edculo adecuado para este transporte demostr\u00f3 ser un compuesto org\u00e1nico, llamado quinona, que puede transportar dos electrones y protones a la vez. En el dise\u00f1o del equipo, una quinona recoge estas part\u00edculas en el electrodo de la pila de combustible, las transporta al reactor cercano lleno de un catalizador de cobalto barato y luego regresa a la pila de combustible para recoger a m\u00e1s \u201cpasajeros\u201d.<\/p>\n Muchas quinonas se degradan en una sustancia parecida al alquitr\u00e1n despu\u00e9s de solo unas pocas vueltas. El laboratorio de Stahl, sin embargo, dise\u00f1\u00f3 un derivado de quinona ultra-estable. Al modificar su estructura, el equipo ralentiz\u00f3 dr\u00e1sticamente el deterioro de la quinona. De hecho, los compuestos que ensamblaron duran hasta 5.000 horas, un aumento de m\u00e1s de 100 veces en la vida en comparaci\u00f3n con las estructuras de quinona previas.<\/p>\n \u201cAunque no es la soluci\u00f3n final, nuestro concepto introduce un nuevo enfoque para abordar los problemas en este campo\u201d, dice Stahl, se\u00f1alando que la producci\u00f3n de energ\u00eda de su nuevo dise\u00f1o produce aproximadamente el 20 por ciento de lo que es posible en las pilas de combustible de hidr\u00f3geno actualmente en el mercado. Por otro lado, el sistema es aproximadamente 100 veces m\u00e1s efectivo que las c\u00e9lulas de biocombustibles que usan transbordadores org\u00e1nicos relacionados.<\/p>\n El siguiente paso para Stahl y su equipo es aumentar el rendimiento de los mediadores de quinona, lo que les permite transferir electrones de manera m\u00e1s efectiva y producir m\u00e1s potencia. Este avance permitir\u00eda que su dise\u00f1o coincidiera con el rendimiento de las c\u00e9lulas de combustible convencionales, pero con un precio m\u00e1s bajo.<\/p>\n \u201cEl objetivo final de este proyecto es ofrecer opciones libres de carbono en la industria para la creaci\u00f3n de electricidad\u201d, afirma Colin Anson, investigador postdoctoral en el laboratorio de Stahl y coautor de la publicaci\u00f3n. \u201cEl objetivo es averiguar qu\u00e9 necesita la industria y crear una pila de combustible que llene ese agujero\u201d, agrega.<\/p>\n Este paso en el desarrollo de una alternativa m\u00e1s barata podr\u00eda eventualmente ser una bendici\u00f3n para compa\u00f1\u00edas como Amazon y Home Depot que ya usan pilas de combustible de hidr\u00f3geno para conducir carretillas elevadoras en sus almacenes. \u201cA pesar de los grandes obst\u00e1culos, la econom\u00eda del hidr\u00f3geno parece estar creciendo \u2013resalta Stahl\u2013, de un paso a la vez\u201d.<\/p>\n Fuente: europapress.es<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Cient\u00edficos se han inspirado en la biolog\u00eda para dise\u00f1ar una pila de combustible con materiales m\u00e1s baratos (cobalto) y un compuesto org\u00e1nico (quinona) que transporta electrones y protones.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":12074,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[358],"tags":[],"class_list":["post-12073","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-materiales"],"yoast_head":"\n