Las pilas de ácido fórmico permitirán cargar los móviles en unos segundos

Con la tecnología de hoy en día ya es posible utilizar ácido fórmico, respetuoso con el medio ambiente, en una pila o célula de combustible para alimentar un teléfono móvil o un ordenador portátil.

El físico Florian Nitze, de la Universidad de Umeå (Suecia), ha dedicado su tesis doctoral al desarrollo de nuevos catalizadores para mejorar la capacidad de estas células de combustible.

Las pilas de combustible son diferentes de las baterías en que requieren una fuente constante de combustible y oxígeno para funcionar. La tecnología ya está disponible comercialmente, pero las pilas de combustible de ácido fórmico todavía tienen baja potencia y duración.

El efecto de un catalizador es reducir la pérdida de energía y aumentar la velocidad de las reacciones químicas, lo que conduce a una mayor eficiencia de la pila de combustible.

En su tesis, Florian Nitze ha desarrollado nuevos catalizadores basándose en una combinación de ciencia de los materiales y nanotecnología (ingeniería cerca del nivel de átomo).

"En concreto, los catalizadores de nanopartículas de paladio unidas a una nanofibra de carbono de forma helicoidal demostraron tener una larga vida útil y una muy alta capacidad para ser utilizados en células de combustible de ácido fórmico. La nanofibra helicoidal de carbono tiene una alta conductividad eléctrica y una superficie que es muy fácil de decorar con nanopartículas", explica Nitze en una nota de prensa de la mencionada Universidad.

Varios de los nuevos catalizadores que ha desarrollado Nitze están basados ​​en paladio. Se trata de un metal noble como el oro o el platino, pero es la mitad de caro.

El ácido fórmico se puede producir a partir de recursos renovables, como la madera, y por lo tanto es una alternativa muy ecológica. "Una de las grandes ventajas sobre las baterías de ion-litio, que dominan el mercado de las baterías, es que en cargar las nuevas pilas sólo se tardará unos segundos", añade Nitze.

Las pilas de combustible

Si, por ejemplo, el hidrógeno y el oxígeno (o el ácido fórmico y el oxígeno) entran en contacto, arden y liberan una gran cantidad de energía. En este proceso el hidrógeno da electrones al oxígeno, y por tanto se "oxida", mientras que el oxígeno toma electrones del hidrógeno, y por tanto se "reduce".

El concepto de una pila de combustible es separar estos dos reacciones, a saber, la oxidación y la reducción. La energía que se liberaría si se dejaran arder las sustancias se puede utilizar como energía eléctrica si las dos reacciones separadas se conectan eléctricamente.

Sin embargo, no se puede usar toda la energía; una poca es necesaria para mantener la reacción en ejecución. Los catalizadores pueden reducir esta pérdida de energía y la velocidad de las reacciones, consiguiendo una mayor eficiencia de la célula de combustible.

Referencia bibliográfica:

Nitze, Florian. Synthesis and characterization of palladium based carbon nanostructure-composites and their clean-energy application. Umeå universitet.