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Residuos de madera alimentarán pilas de combustible para generar energía

Investigador Xavier Crispin - Universidad de Linköping

14 de Febrero, 2020

Una nueva generación de pilas de combustible utilizará la lignina para generar energía. Se trata de una nueva aplicación de este polímero orgánico que es desechado en el proceso de fabricación de papel.

Además de las baterías recargables y no recargables, las pilas de combustible han sido una de las áreas científicas con mayor proyección en los últimos años. Hasta ahora, los principales elementos utilizados en ellas eran el hidrógeno y el metanol, sin embargo, ambos presentan inconvenientes. Normalmente, el primero se obtiene mediante el uso de gas natural y fuentes energéticas no renovables, favoreciendo la emisión de dióxido de carbono a la atmósfera. El segundo, es abundante en la naturaleza pero su uso en pilas de combustible genera gases de efecto invernadero como subproducto. No obstante, siguiendo los principios de la economía circular, se ha descubierto una innovación tecnológica que utiliza un producto de desecho para su funcionamiento.

Pila de combustible que genera energía con lignina / Linköping University

La lignina, en el proceso de transformación de madera en papel, se separa de la celulosa y se desecha. Cada día, toneladas de esta sustancia van a parar a vertederos, a pesar de que podrían ser utilizadas en aplicaciones de gran interés. Uno de los ejemplos de uso es el desarrollado por el Laboratorio de Electrónica Orgánica de la Universidad de Linköping (Suecia): una pila de combustible basada en lignina y cuya generación de energía eléctrica es similar a la producida por las actuales pilas de etanol o metanol. Pero antes de utilizar la lignina como combustible, es necesario procesarla. Este polímero requiere un tratamiento industrial para romper sus moléculas y obtener los llamados bencenodioles, capaces de generar una cantidad de energía considerable. Uno de estos bencenodioles, el catecol, supone hasta el 7% de la lignina y es el que han elegido los investigadores suecos como eje central de su propuesta.

Dicho esto, el uso de catecol es incompatible con la utilización de electrodos metálicos, como el platino, en las pilas de combustible. Por ello, los investigadores se vieron obligados a usar electrodos poliméricos en lugar de metálicos. Concretamente, un polímero llamado PEDOT:PSS, que hasta la fecha apenas había sido explorado en este campo.

El resultado final es una novedosa pila de combustible construida con materiales más baratos que las existentes en el mercado, y sin generación de dióxido de carbono. Sin duda, a falta de la optimización del sistema, se trata de una innovadora tecnología con un gran potencial.

Infografía sobre el proceso de fabricación de las pilas de combustible / Linköping University

Aplicaciones actuales de las pilas de combustible

Aunque no están tan extendidas como las pilas de litio o cadmio, las pilas de combustible ya proporcionan energía en numerosas situaciones. Uno de los usos más habituales es el transporte, especialmente autobuses urbanos. Además del transporte, también son utilizadas como generadores eléctricos portátiles para suministrar entre 5-500 kW de potencia. Por último, también se prevé su utilización como en generadores eléctricos para los hogares, cuyo uso ya ha sido probado en Japón mediante varias pruebas piloto. En líneas generales, algunas de las grandes ventajas de las pilas de combustible son su gran autonomía, su recarga instantánea y su ligereza.


Escrito originalmente para Innovation-hub
Fotografía principal cortesía de Linköping University

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