Generación de membranas de intercambio iónico para celdas de combustible de hidrógeno a partir de biopolímeros a base alginatos de residuos de algas marrón: Análisis preliminar.
1, 2 Hilda Margarita Alfaro López, 1,2 Carlos Felipe Hernández Fuentes, 2 Juan Carlos Ortíz Herrera, 2 Sebastián Citalán Cigarroa, 2 Andrés Rodríguez Castellanos, 2 Laura Karen Acosta Capilla, 2 Omar Solorza Feria.
1Escuela Superior de Ingeniería Mecánica Y Eléctrica-IPN (ESIME-Zacatenco). 2 Centro de Investigación y Estudios avanzados del IPN (CINVESTAV-Zacatenco).
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Abstract
La configuración de una monocelda de combustible polimérica consiste en ensambles membrana-electrodo (MEA) entre otros dispositivos. La parte central, de una monocelda de combustible es el MEA que consta de una membrana polimérica con conducción catiónica o aniónica en la que en ambos lados se encuentran adheridos catalizadores de tamaño nanométrico, soportados en algún material altamente conductor electrónico. El MEA funciona electrolito sólido, barrera que evita que los gases reactivos (H2 y O2) se mezclen. La membrana polimérica es la clave del buen funcionamiento de un dispositivo electroquímico, que forma parte del ensamble membrana-electrodo y tiene un papel transcendental en el desempeño de una celda de combustible. Los biopolímeros base ágar-ágar o alginatos son materiales polisacáridos muy extendidos con propiedades adecuadas para la fabricación de electrolitos sólidos poliméricos de alta eficiencia y con óptimas propiedades mecánicas. Específicamente, los polisacáridos a base de algas son prometedores y ecológicas alternativas biodegradables que, aunque presentan conductividades iónicas bajas a través del tiempo, dichas conductividades van en aumento considerable al incluir nuevos grupos funcionales a la estructura. Desde la síntesis, caracterización y desarrollo de membranas de bajo costo y alto desempeño, prevalece la transformación a la química verde, descarbonizada. En México cada año es recurrente un problema de índole ecológico en las costas del mar caribe conocido como el "Arribo del Gran Cinturón de Sargazo", con una biomasa aproximada de 120 millones de toneladas, consecuencia del cambio climático y el exceso de nutrientes en el mar. Este desecho será aprovechado como base de generación alginatos para emular materiales comerciales con la ventaja de poseer una alta biodegradabilidad.
Keywords: Sargazo; Celda de combustible de H2; Membrana aniónica.