Investigadores de la Universidad de Kyushu han logrado un avance importante en la tecnología de celdas de combustible de hidrógeno, desarrollando una celda de combustible de óxido sólido que funciona eficientemente a solo 300°C, menos de la mitad de la temperatura que requieren los sistemas convencionales. Esta innovación podría hacer que la energía del hidrógeno sea más económica y accesible para uso cotidiano.
El secreto está en el uso de escandio como dopante químico en los electrolitos cerámicos, que son los materiales por donde se mueven las partículas cargadas dentro de la celda. Normalmente, estas celdas necesitan temperaturas entre 700 y 800°C, lo cual obliga a usar materiales resistentes al calor muy costosos.
El equipo liderado por el Profesor Yoshihiro Yamazaki descubrió que al añadir altas concentraciones de escandio a dos compuestos (bromuro de estaño y titanato de bario), se crea una “autopista ScO₆” para el transporte de protones. Esto significa que los protones pueden moverse fácilmente a través del material, sin los obstáculos habituales que ocurren cuando se usan dopantes en gran cantidad.
Además, estos materiales dopados con escandio lograron una conductividad protónica superior a 0.01 S/cm a 300°C, similar a la de los electrolitos que operan a temperaturas mucho más altas, entre 600 y 700°C.
Este avance no solo beneficia a las celdas de combustible, sino también podría aplicarse en electrolizadores, bombas de hidrógeno y reactores para convertir dióxido de carbono en productos útiles. Disminuir la temperatura de operación a 300°C reduce costos, acelera el tiempo de encendido y mejora la seguridad, permitiendo sistemas más accesibles para los consumidores.
En resumen, este descubrimiento soluciona un antiguo problema científico, donde aumentar los dopantes mejoraba el movimiento de protones pero al mismo tiempo bloqueaba la estructura cristalina. La nueva técnica convierte este desafío en una solución práctica que acerca la energía de hidrógeno asequible a la vida diaria.
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