Electrodos nanoestructurados multicapa basados en perovskitas de LaNixFe1-xO3-δ soportados sobre CeO2-ZrO2 para celdas de combustible de óxido sólido (SOFC) operadas con biogás

Abstract

En el contexto energético actual, las pilas de combustible tipo SOFC se posicionan como una tecnología promisoria para la producción de energía eléctrica de una manera más limpia y eficiente ya que son capaces de reducir las emisiones gaseosas y hacer un uso más eficiente de los combustibles basados en carbono, provenientes tanto de combustibles fósiles como de combustibles de origen renovable (biomasa o biogás), dado que presentan una elevada relación de energía eléctrica generada sobre combustible consumido. Los desafíos incluyen evitar la formación de depósitos de carbono y la reactividad superficial con contaminantes como el H₂S, que pueden afectar la durabilidad del dispositivo. En la actualidad los desarrollos de pilas SOFC existentes operan con un reformador externo de combustible para oxidar el combustible previo a su ingreso al stack de celdas, lo que encarece y complejiza el diseño y construcción del dispositivo. Se busca elaborar estrategias en el diseño racional de electrodos basados en materiales cerámicos y metal-cerámicos nanoestructurados para abrir la posibilidad a la alimentación directa de combustibles en las celdas. Se propone el diseño de electrodos multicapa que permitan separar las reacciones catalíticas y electrocatalíticas en distintas capas funcionales. En la capa catalítica (CC) se podría llevar adelante la deshidrogenación del combustible formando especies de H₂ y CO antes de alcanzar la capa electrocatalítica (CE).