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Tecnología de energía limpia revolucionada por el descubrimiento "Needle in a Haystack"

Clean Energy Technology Concept

Concepto de tecnología de energía limpia

Se ha descubierto una nueva familia de compuestos químicos que podría revolucionar la tecnología de celdas de combustible y ayudar a reducir las emisiones globales de carbono.

Investigadores de la Universidad de Aberdeen han descubierto una nueva familia de compuestos químicos que podrían revolucionar la tecnología de celdas de combustible y ayudar a reducir las emisiones globales de carbono.

Descrito como el equivalente de descubrir "una aguja en un pajar", los compuestos químicos, conocidos colectivamente como "perovskitas hexagonales", podrían ser la clave para desbloquear el potencial de las celdas de combustible cerámicas.

Las celdas de combustible cerámicas son dispositivos altamente eficientes que convierten la energía química en energía eléctrica y producen muy bajas emisiones si funcionan con hidrógeno, proporcionando una alternativa limpia a los combustibles fósiles.

Otra ventaja de las celdas de combustible cerámicas es que también pueden usar combustibles de hidrocarburos como el metano, lo que significa que pueden actuar como una tecnología de "puente" que es un activo importante en términos de alejarse de los hidrocarburos hacia fuentes de energía más limpias.

Se pueden usar para alimentar automóviles y hogares, pero la alta temperatura de funcionamiento resulta en una vida útil corta. Bajar la temperatura de trabajo es esencial para el funcionamiento a largo plazo, la estabilidad, la seguridad y el costo.

Los científicos de la Universidad de Aberdeen han estado investigando el potencial de un nuevo compuesto que pueda superar estos problemas durante varios años, y el descubrimiento de un nuevo compuesto químico, que exhibe alta conductividad a temperaturas más bajas, marca un gran avance.

Los resultados de su investigación se revelan en un artículo: "Alta conductividad de iones y protones de óxido en una perovskita hexagonal desordenada", que se publica hoy en la revista Nature Materials.

La profesora Abbie McLaughlin, directora de investigación del Departamento de Química de la Universidad, dirigió el estudio.

Ella explicó: “Las celdas de combustible cerámicas son altamente eficientes, pero el problema es que funcionan a temperaturas realmente altas, superiores a 800 ° C. Por eso tienen una vida útil corta y usan componentes caros.

"Durante varios años hemos estado buscando compuestos que puedan superar estos problemas en la familia de perovskita hexagonal relativamente inexplorada, pero se requieren características químicas específicas que son difíciles de encontrar en combinación. Por ejemplo, necesita un compuesto químico con muy poca conductividad electrónica que sea estable en los entornos de hidrógeno y oxígeno de la celda de combustible.

“Lo que hemos descubierto aquí es un conductor dual de iones de protones y óxidos que funcionará con éxito a una temperatura más baja, alrededor de 500 ° C, que resuelve estos problemas. Se podría decir que hemos encontrado la aguja en un pajar que puede desbloquear todo el potencial de esta tecnología ".

Referencia: "Alta conductividad de iones de óxido y protones en una perovskita hexagonal desordenada" por Sacha Fop, Kirstie S. McCombie, Eve J. Wildman, Jan MS Skakle, John TS Irvine, Paul A. Connor, Cristian Savaniu, Clemens Ritter y Abbie C Mclaughlin, 2 de marzo de 2020, Materiales naturales.DOI: 10.1038 / s41563-020-0629-4