Se ha logrado disminuir en un 62.5% el contenido de platino, un mineral raro y costoso, en el catalizador de las celdas de combustible.

• Reducción de platino en 62,5%.
• Membrana 33% más delgada.
• Costos del sistema reducidos hasta un 20%.
• Menor uso de PFAS contaminantes.
• Mayor sostenibilidad para transporte pesado y marítimo.
• Tecnología viable a medio plazo también para aviación.

UNA SOLUCIÓN ULTRADELAGADA QUE REDUCE COSTES Y CONTAMINACIÓN

Investigadores noruegos han desarrollado una nueva tecnología de pilas de combustible de hidrógeno más eficiente, económica y ecológica. Mediante la reducción de materiales críticos como el platino y los polímeros fluorados, han logrado abaratar y limpiar un proceso clave para la transición energética.

REDUCCIÓN DE MATERIALES COSTOSOS Y CONTAMINANTES

Las pilas de combustible utilizan una membrana y un catalizador como componentes fundamentales para generar electricidad a partir de hidrógeno. Tradicionalmente, estos elementos representan hasta el 41% del costo total del sistema.

• El platino, escaso y costoso, actúa como catalizador.
• La membrana, compuesta por polímeros fluorados tipo PFAS, plantea riesgos tóxicos y ambientales.

Con el desarrollo del proyecto por parte de SINTEF, se logró una reducción del 62,5% en el contenido de platino, lo que abarata considerablemente el proceso y alivia la presión sobre recursos críticos, como los clasificados por la UE. Además, al adelgazar la membrana de 15 μm a solo 10 μm, se logró una disminución del 33% en el uso de PFAS, sin perder rendimiento eléctrico.

BALANCE ÓPTIMO ENTRE EFICIENCIA Y MATERIALES

El secreto del avance fue encontrar la distribución ideal de los “reactores” de platino: pequeñas partículas que convierten el hidrógeno en energía. Esta configuración permite generar electricidad suficiente con mucho menos material.

En cuanto a la membrana, los ensayos revelaron que más allá de cierto umbral (15 μm), el rendimiento no mejora. Por tanto, reducirla a 10 μm no afectó su capacidad, pero sí redujo costos y toxicidad.

EFECTOS DIRECTOS EN COSTOS Y SOSTENIBILIDAD

Los cálculos muestran una posible reducción del 20% en los costos totales del componente membrana. Esto convierte a esta tecnología en una alternativa real frente a los motores eléctricos, especialmente en sectores donde la electrificación total aún no es viable.

APLICACIONES EN TRANSPORTE PESADO Y MÁS ALLÁ

Este avance podría impactar fuertemente en el sector del transporte:

• Camiones de larga distancia, donde el peso y la autonomía son críticos.
• Sector marítimo, con gran potencial para reducir emisiones.
• Aviación, a medio plazo, cuando el hidrógeno se convierta en una opción viable para vuelos más sostenibles.

POTENCIAL

Esta innovación representa un paso tangible hacia la descarbonización de sectores intensivos en energía. Al requerir menos minerales escasos y menor cantidad de compuestos tóxicos como PFAS, se reduce el impacto ambiental desde la producción hasta la eliminación de las pilas de combustible.

Además, al mejorar la viabilidad económica de estas tecnologías, se abre la puerta a su masificación, acelerando la transición hacia una economía baja en carbono.

Con esta membrana ultrafina y el uso optimizado del platino, se da un paso clave hacia pilas de combustible más limpias, accesibles y listas para impulsar el transporte sostenible del futuro, dejando atrás materiales peligrosos como el amianto y otros contaminantes.

Más información: Yejung Choi et al, The Influence of Membrane Thickness and Catalyst Loading on Performance of Proton Exchange Membrane Fuel Cells, Journal of The Electrochemical Society (2024). DOI: 10.1149/1945-7111/ad8267