Una pila de combustible híbrida inducida por energía solar que produce electricidad directamente a partir de biomasa

La pasada semana el Georgia Institute of Technology (Estados Unidos) anunciaba el desarrollo de un modelo de pila de combustible de baja temperatura que produce electricidad a partir de biomasa mediante un catalizador activado por energía solar y/o calor. La pila puede utilizar una amplia variedad de biocombustibles sólidos que incluyen almidón, celulosa, lignina, hierbas de pastos, madera en polvo, algas y residuos de granjas avícolas.

La investigación apareció el 7 de febrero en la revista Nature Communications y está encabezada por Yulin Deng, profesor en la Georgia Tech's School of Chemical and Biomolecular Engineering y del Institute of Paper Science and Technologyy (IPST). Deng insiste en la importancia de trabajar casi con cualquier tipo de biomasa y de superar el reto de descomponer los enlaces carbono-carbono de dicha biomasa (un polímero natural) mediante catalizadores para emplearlos en células de combustible. Para superar ese desafío los científicos han desarrollado pilas de combustible microbianas en el que los microbios o las enzimas descomponen la biomasa.

Deng y su equipo abordaron estos retos mediante la alteración de la química de los biocombustibles a través de una fuente de energía externa que activa la reacción de oxidación-reducción de la pila de combustible. La biomasa se tritura y se mezcla con un catalizador de polioxometalato (POM) en solución y luego se expone a la luz solar o directamente al calor. "Si se mezcla la biomasa y el catalizador a temperatura ambiente no van a reaccionar", asegura Deng, "pero cuando se exponen a la luz o el calor comienza la reacción; el POM introduce un paso intermedio, ya que el oxígeno no puede acceder directamente a la biomasa".

Los investigadores creen que este tipo de pila de combustible podría tener en el futuro una producción de energía similar a la de las de metanol", aunque Deng apunta que "para optimizar el sistema tenemos que tener una mejor comprensión de los procesos químicos involucrados y cómo mejorarlos". También necesitan comparar el funcionamiento del sistema con energía solar y con otras formas de energía de entrada, como el calor procedente del tratamiento de desechos de otros procesos.

Fuente

Artículo de Georgia Tech