Proyectos
Evaluación de un conformado de celda de óxidos sólidos que opere a temperatura intermedia (500 °C) para generación de energía
Resumen
Las celdas de óxido sólido (SOFC) son una tecnología promisoria para la obtención de energía eléctrica a partir de energía química, ya que proporciona altas densidades de corriente, del orden de 4 A/cm2. Son amigables con el ambiente, modulares y pueden emplear diversos combustibles ricos en hidrógeno, metano y monóxido de carbono. Además poseen eficiencias entre 55% y 85%, que varían según las configuraciones y materiales empleados para su conformación. Actualmente se está intentando disminuir la temperatura de operación de este tipo de celdas con el fin de alargar el tiempo de vida de los materiales al interior de la misma, además de la disminución de los costos de operación. El tipo de celdas de tercera generación que opera en un rango de temperaturas entre 500-700°C, son también llamadas IT-SOFC [4], [5]. Los materiales empleados en este tipo de celdas son cerámicos, teniéndose como opciones diversas perovskitas para emplearse como materiales anódico, catódico y electrolítico. Actualmente se investiga sobre el uso de las perovskitas como materiales catódicos, entre estas las más empleadas son las basadas en óxidos de cobalto y níquel. Aunque las cobaltitas están siendo estudiadas hace algunos años, recientemente se observó que debido a su alto coeficiente de expansión térmica, la adherencia con electrolitos como GDC y SDC es mala, lo que disminuye su tiempo de uso debido a que puede existir estrés térmico adicional que podría ocasionar fracturas o problemas mecánicos al interior de la celda; este alto coeficiente de expansión térmica (TEC), se presenta debido a que al aumentar la temperatura de operación hay una transición de iones cobalto de un spin bajo a un alto spin de Co3+/4+, lo que posiblemente presente inestabilidades de tipo químico [5], [6]. De acuerdo con esta problemática energética, económica, social y medio ambiental. Este proyecto, evaluará el desempeño de un conformado específico de celda de óxidos sólidos que opere a temperaturas intermedias (IT-SOFC). Las celdas de combustible de óxido sólido aprovechan la energía química para convertirla por medio de reacciones electroquímicas en energía eléctrica que aportan emisiones bajas de dióxido de carbono como gas de desecho, obteniéndose altas densidades de potencia eléctrica, por lo cual pueden ser empleadas como fuente energética para suplir un porcentaje de la demanda actual, además de que a diferencia de otros tipos de celdas electrolíticas en su elaboración no son empleados metales nobles, sino tierras raras, por lo que resulta ser más económica su fabricación. Además de que podría considerarse una energía limpia, que puede contribuir a la disminución de emisiones de ciertos gases de desecho al ambiente y contribuir a la eficiencia energética de procesos industriales.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA NACIONAL PARA EL APOYO A PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN Y CREACIÓN ARTÍSTICA DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2017-2018
Modalidad:Modalidad única
Responsable