Hidrogeno berdea ekoizteko oxido solidoko zelula elektrolitikoen merkaturatzea azkartzen duen aurkikuntza

Hidrogeno berdea ekoizteko teknologia guztiz beharrezkoa da hidrogenoaren ekonomia bat gauzatzeko, hidrogeno grisak ez bezala, hidrogeno berdeak ez baitu karbono dioxido kopuru handirik sortzen bere ekoizpenean. Oxido solidoko zelula elektrolitikoak (SOEC), uretatik hidrogenoa ateratzeko energia berriztagarriak erabiltzen dituztenak, arreta erakartzen ari dira, ez baitute kutsatzailerik sortzen. Teknologia horien artean, tenperatura altuko oxido solidoko zelula elektrolitikoek eraginkortasun handiko eta ekoizpen abiadura bizkorraren abantailak dituzte.

Protoi zeramikazko bateria tenperatura altuko SOEC teknologia bat da, protoi zeramikazko elektrolito bat erabiltzen duena material baten barruan hidrogeno ioiak transferitzeko. Bateria hauek funtzionamendu-tenperaturak 700 º C edo goragotik 500 º C-ra edo baxuagora murrizten dituen teknologia erabiltzen dute, horrela sistemaren tamaina eta prezioa murriztuz eta epe luzerako fidagarritasuna hobetuz zahartzea atzeratuz. Hala ere, bateriaren fabrikazio-prozesuan tenperatura baxu samarretan zeramikazko elektrolito protikoak sinterizatzeko ardura duen funtsezko mekanismoa argi eta garbi zehaztu ez denez, zaila da komertzializazio fasera pasatzea.

Koreako Zientzia eta Teknologia Institutuko Energia Materialen Ikerketa Zentroko ikerketa-taldeak jakinarazi du elektrolitoak sinterizatzeko mekanismo hau aurkitu dutela, merkaturatzeko aukera areagotuz: eraginkortasun handiko zeramikazko baterien belaunaldi berria da, aurretik aurkitu ez direnak. .

Ikerketa-taldeak hainbat eredu-esperimentu diseinatu eta egin zituen elektrodoen sinterizazioan fase iragankorrak elektrolitoen dentsifikazioan duen eraginan oinarrituta. Lehen aldiz aurkitu zuten elektrolito iragankorretik sinterizazio gaseosoko material laguntzaile kopuru txiki bat emateak elektrolitoaren sinterizazioa susta dezakeela. Gas sinterizatzeko osagarriak arraroak dira eta teknikoki behatzeko zailak dira. Beraz, protoi zeramikazko zeluletan elektrolitoen dentsifikazioa lurruntze-agente sinterizatzaileak eragiten duen hipotesia ez da inoiz proposatu. Ikerketa-taldeak zientzia konputazionala erabili zuen gas-sinterizazio-agentea egiaztatzeko eta erreakzioak elektrolitoaren propietate elektriko bereziak arriskuan jartzen ez dituela baieztatu zuen. Hori dela eta, posible da protoi zeramikazko bateriaren oinarrizko fabrikazio-prozesua diseinatzea.

"Ikerketa honekin, pauso bat gertuago gaude protoi zeramikazko baterien oinarrizko fabrikazio-prozesua garatzeko", esan dute ikertzaileek. Etorkizunean azalera handiko eta eraginkortasun handiko protoi zeramikazko baterien fabrikazio-prozesua aztertzeko asmoa dugu".