Aplicaciones
- Celdas de combustible de alta eficiencia para generación de energía limpia.
- Electrolizadores para producción de hidrógeno verde.
- Dispositivos de desalinización y purificación de gases.
Problema abordado
Las membranas poliméricas de intercambio de protones (PEM) utilizadas actualmente en celdas de combustible y electrolizadores presentan limitaciones significativas. Estas limitaciones incluyen: baja conductividad protónica a bajas temperaturas, esto reduce la eficiencia del dispositivo y limita su uso en aplicaciones de alta potencia; alta permeabilidad a gases, los gases de reacción (hidrógeno y oxígeno) pueden atravesar la membrana, disminuyendo la eficiencia y causando daños y limitada estabilidad a largo plazo: las membranas se degradan con el tiempo, reduciendo la vida útil del dispositivo.
Tecnología
La invención propone un método para la fabricación de membranas poliméricas de intercambio protónico (PEM) de alto rendimiento. A través de un proceso de pulverización por spray, se depositan soluciones de polímeros de polibenzoimidazol (PBI) sobre un sustrato, formando membranas con una estructura porosa interconectada y un espesor que varía entre 40 y 200 micrómetros. El dopaje con ácido fosfórico confiere a las membranas una alta conductividad protónica, al proporcionar sitios de intercambio de protones dentro de la matriz polimérica.
Nivel de Madurez Tecnológica
Ventajas
- Mayor eficiencia energética en celdas de combustible y electrolizadores.
- Mayor durabilidad y vida útil de los dispositivos.
- Menor costo de producción de membranas PEM.
- Posibilidad de desarrollar dispositivos PEM de mayor potencia y versatilidad.
Categorías
- Ciencia de materiales
- Electroquímica
- Ingeniería química
Industrias
- Energía
- Automotriz
- Electrónica
- Medio ambiente
Propiedad Intelectual
Patente de Invención N°: AR083515B1.
Solicitud de Patente en Argentina N°: 20110102615.
Título: Método de preparación de membrana polimérica de intercambio de protones.
Estado: Concedida vigente.
Investigadores
Mariano Martín BRUNO; Roberto Horacio CORTI; Liliana DÍAZ; Matías LOZANO; Federico Andrés VIVA.