Desarrollo De Un Prototipo De Celdas De Combustible De Óxido Sólido Soportada Sobre Ánodos Mini Tubulares de Nio-Gdc, Como Fuente De Energía Industrialmente Viable.

Abstract

La primera etapa del proyecto consistió en fabricar una celda minitubular, aplicando el método de extrusión cerámica, mediante el cual se fabricó el soporte ánodico de NiO-GDC. Posteriormente se añadieron las capas de electrolito (GDC) y cátodo (LSFC-GDC) utilizando la técnica de recubrimiento por spray y co-sinterizando sucesivamente, obteniéndose una celda que puede operar a temperaturas de entre 450 a 600 °C generando densidades de potencia que han superado los 0.6 W/cm2. Como resultado complementario, la pasta cerámica precursora de los minitubos de ánodo está patentada a nivel nacional, debido a que sus cualidades en cuanto a facilidad de conformado, durabilidad y flexibilidad en lo que se refiere a composición, la posicionan como un producto competitivo frente a otras pastas. Estos resultados iniciales sentaron las bases para la segunda etapa del proyecto, que consistió en aumentar la potencia de salida mediante la conexión de varias celdas individuales. Se fabricaron varias celdas que se conectaron en diversas geometrías. Al mismo tiempo, para garantizar el control de la potencia de salida, se diseñó y fabricó un convertidor de potencia DC/DC, que permite incrementar y controlar la salida de voltaje. Para ello, se contó con la ayuda de la empresa asociada SIEC, que tiene experiencia en el diseño y fabricación de sistemas convertidores de potencia aplicados en diversos sistemas eléctricos. Se alcanzó una potencia máxima de 10W, que esta por debajo del valor previsto en un principio, de 50 W. No se alcanzó el valor esperado debido principalmente al manejo de celdas pequeñas, teniendo problemas en los procesos de sellado e interconexión. Sin embargo, la experiencia lograda permite alimentar la base metodológica para futuros proyectos en el área de celdas de combustible, que actualmente esta en auge debido a la tendencia mundial en el uso eficiente del hidrogeno como combustible, que garantiza no solo un mayor rendimiento, sino que también un nulo impacto ambiental.