Preparación y caracterización de catalizadores para pila de membrana de intercambio protónico
[ES] En la actualidad, la creciente demanda de energía, el agotamiento de los combustibles fósiles y las consecuencias negativas de su uso hacen necesario el desarrollo de nuevas tecnologías que palíen la situación de un modo global, eficiente y limpio. La tecnología del hidrógeno puede ser una solu...
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2018 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de València (UPV) |
| Repositorio: | RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:riunet.upv.es:10251/144778 |
| Acceso en línea: | https://riunet.upv.es/handle/10251/144778 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Celdas de combustible tipo PEM Cátodo Catalizador Platino Nafion Teflón Densidad de potencia Microscopio electrónico de barrido Stack de monoceldas PEM fuel cells Cathode Catalyst Platinum Teflon Power density Scanning Electron Microscopy INGENIERIA DE LA CONSTRUCCION Máster Universitario en Ingeniería Química-Màster Universitari en Enginyeria Química |
| Sumario: | [ES] En la actualidad, la creciente demanda de energía, el agotamiento de los combustibles fósiles y las consecuencias negativas de su uso hacen necesario el desarrollo de nuevas tecnologías que palíen la situación de un modo global, eficiente y limpio. La tecnología del hidrógeno puede ser una solución: obtener electricidad directamente a partir de la energía química que almacena esta sustancia, cuyo sistema de conversión principal son las celdas de combustible tipo PEM. Este trabajo se centra en la mejora del catalizador del cátodo de las celdas de combustible. Este componente de la celda es indispensable para su funcionamiento y uno de los mejores catalizadores de los que se dispone es el Platino, una metal noble y caro que hace que el desarrollo de esta tecnología sea muy caro y como consecuencia no se comercialice globalmente. Para optimizar el uso del Platino y mejorar la eficiencia de la celda de combustible se ha estudiado la densidad de potencia obtenida a partir de diferentes catalizadores. Cada catalizador ha sido preparado con diferentes ratios de Nafion/Carbono, Teflón/Carbono, diferentes contenidos de Platino en miligramos por centímetro cuadrado y también se ha variado el tipo de polvo de Platino en Carbono utilizado (Pt/C 30%, Pt/C 40% y Pt/C 50%). Además, se ha estudiado la influencia de calentar las muestras de catalizador después de su preparación y antes de ser testadas en la estación de testado de celdas de combustible con respecto a muestras con el mismo catalizador, pero sin ser sometidas a calor. Con todos estos resultados se pretende alcanzar un catalizador que maximice la potencia de la celda de combustible trabajando a las mismas condiciones de temperatura, presión y humedad. Asimismo, para conocer la calidad de los catalizadores obtenidos se ha tomado como referencia un catalizador comercial que alcanza una potencia de 1 vatio por centímetro cuadrado de catalizador para flujos de gas de alimentación hidrógeno-oxígeno, y 0,5 W/cm2 de potencia para un flujo de gases hidrógeno-aire. La superficie de los catalizadores ha sido estudiada mediante microscopio electrónico de barrido (SEM) para entender mejor el comportamiento de estos. Finalmente, ha sido seleccionado uno de los catalizadores que han mostrado mejores resultados para ser testado en una stack de monoceldas de pilas de combustible en condiciones de normales de temperatura y presión y sin sistema de humidificación. |
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