Boletín UNAM-DGCS-341
Ciudad Universitaria
* Podrían servir para sustituir baterías contaminantes, usadas en computadoras, teléfonos celulares y otros aparatos cotidianos
* Esta tecnología es cara, pero una de las metas es abaratar los costos, dijo Ana Lilia Ocampo Flores, de la Facultad de Química de la UNAM
Ana Lilia Ocampo Flores, de la Facultad de Química (FQ) de la UNAM, expuso que colabora en el desarrollo de membranas conductoras iónicas, que podrían ser empleadas en celdas de combustible, sensores y baterías de litio, y sustituir baterías de computadoras, teléfonos celulares y otros aparatos cotidianos que son muy contaminantes.
Se trata de membranas hechas de polímeros de alta resistencia que, luego de mezclarse con un plastificante y un agente extractante, se disuelven y se vacían en cajas de vidrio de cinco centímetros de diámetro, en las que el solvente se evapora para obtener membranas delgadas y resistentes, capaces de conducir protones (partículas subatómicas con carga eléctrica positiva).
La investigadora del Departamento de Química Analítica de la FQ, explicó las características de estos materiales en la conferencia Membranas Conductoras Iónicas para Dispositivos Electroquímicos, impartida en el auditorio A de esa entidad, como parte de sus Seminarios Académicos.
Tenemos interés en crear esas celdas porque convierten de forma directa la energía de un combustible en electricidad. Además, son sumamente eficientes y reducen el volumen de emisión de contaminantes, expuso la ingeniera química, quien cursó su maestría y doctorado en el Centro de Investigación en Energía.
Alternativa limpia
En la UNAM, Ocampo Flores y su grupo, investigan nuevas placas poliméricas que pueden ser aplicadas en celdas de combustible de membrana intercambiadora de protones.
Manufacturada en el laboratorio con polímeros, la lámina se coloca en medio de la celda y al separar una terminal positiva, llamada ánodo, de otra negativa, nombrada cátodo, intercambia protones de hidrógeno, que pasan de un lado a otro.
El hidrógeno que llega al catalizador del ánodo se separa en protones y electrones. Los primeros son conducidos a través de las películas delgadas al cátodo, pero como la división intermedia está aislada eléctricamente, los electrones deben viajar por un circuito externo y, en este proceso, se produce energía.
En el catalizador del cátodo, las moléculas del oxígeno reaccionan con los electrones y protones para formar el agua. Así, el residuo de esta generación energética es el vital líquido o vapor.
Las celdas de combustible con membranas de intercambio protónico son de alta eficiencia, funcionan con un amplio rango de combustibles y de potencia (desde la pila de un teléfono celular hasta una estación eléctrica) y reducen los contaminantes a la atmósfera, apuntó la profesora.
Ocampo Flores destacó que entre los retos de su investigación también están abaratar costos y mejorar la eficiencia de los catalizadores. “Todavía son caros y necesitamos optimizarlos”, reconoció.
Las membranas probadas por la investigadora de la UNAM resisten temperaturas de 180 grados Celsius y una reutilización de hasta dos meses sin modificar sus características.
Según el Departamento de Energía de Estados Unidos, las membranas de intercambio protónico, similares a las desarrolladas en la UNAM, son parte esencial de las celdas de combustible, dispositivos con más potencial para sustituir las baterías de las videocámaras, además pueden ser usadas en vehículos ligeros y edificios inteligentes.
Ciudad Universitaria
* Podrían servir para sustituir baterías contaminantes, usadas en computadoras, teléfonos celulares y otros aparatos cotidianos
* Esta tecnología es cara, pero una de las metas es abaratar los costos, dijo Ana Lilia Ocampo Flores, de la Facultad de Química de la UNAM
Ana Lilia Ocampo Flores, de la Facultad de Química (FQ) de la UNAM, expuso que colabora en el desarrollo de membranas conductoras iónicas, que podrían ser empleadas en celdas de combustible, sensores y baterías de litio, y sustituir baterías de computadoras, teléfonos celulares y otros aparatos cotidianos que son muy contaminantes.
Se trata de membranas hechas de polímeros de alta resistencia que, luego de mezclarse con un plastificante y un agente extractante, se disuelven y se vacían en cajas de vidrio de cinco centímetros de diámetro, en las que el solvente se evapora para obtener membranas delgadas y resistentes, capaces de conducir protones (partículas subatómicas con carga eléctrica positiva).
La investigadora del Departamento de Química Analítica de la FQ, explicó las características de estos materiales en la conferencia Membranas Conductoras Iónicas para Dispositivos Electroquímicos, impartida en el auditorio A de esa entidad, como parte de sus Seminarios Académicos.
Tenemos interés en crear esas celdas porque convierten de forma directa la energía de un combustible en electricidad. Además, son sumamente eficientes y reducen el volumen de emisión de contaminantes, expuso la ingeniera química, quien cursó su maestría y doctorado en el Centro de Investigación en Energía.
Alternativa limpia
En la UNAM, Ocampo Flores y su grupo, investigan nuevas placas poliméricas que pueden ser aplicadas en celdas de combustible de membrana intercambiadora de protones.
Manufacturada en el laboratorio con polímeros, la lámina se coloca en medio de la celda y al separar una terminal positiva, llamada ánodo, de otra negativa, nombrada cátodo, intercambia protones de hidrógeno, que pasan de un lado a otro.
El hidrógeno que llega al catalizador del ánodo se separa en protones y electrones. Los primeros son conducidos a través de las películas delgadas al cátodo, pero como la división intermedia está aislada eléctricamente, los electrones deben viajar por un circuito externo y, en este proceso, se produce energía.
En el catalizador del cátodo, las moléculas del oxígeno reaccionan con los electrones y protones para formar el agua. Así, el residuo de esta generación energética es el vital líquido o vapor.
Las celdas de combustible con membranas de intercambio protónico son de alta eficiencia, funcionan con un amplio rango de combustibles y de potencia (desde la pila de un teléfono celular hasta una estación eléctrica) y reducen los contaminantes a la atmósfera, apuntó la profesora.
Ocampo Flores destacó que entre los retos de su investigación también están abaratar costos y mejorar la eficiencia de los catalizadores. “Todavía son caros y necesitamos optimizarlos”, reconoció.
Las membranas probadas por la investigadora de la UNAM resisten temperaturas de 180 grados Celsius y una reutilización de hasta dos meses sin modificar sus características.
Según el Departamento de Energía de Estados Unidos, las membranas de intercambio protónico, similares a las desarrolladas en la UNAM, son parte esencial de las celdas de combustible, dispositivos con más potencial para sustituir las baterías de las videocámaras, además pueden ser usadas en vehículos ligeros y edificios inteligentes.
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