Evaluación de un conformado de celda de óxidos sólidos que opere a temperatura intermedia (500 °C) para generación de energía.

Las celdas de oxido solido (SOFC) son una tecnologia promisoria para la obtencion de energia electrica a partir de energia quimica, ya que proporciona altas densidades de corriente, del orden de 4 A/cm2. Son amigables con el ambiente, modulares y pueden emplear diversos combustibles ricos en hidrogeno, metano y monoxido de carbono. Ademas poseen eficiencias entre 55% y 85%, que varian segun las configuraciones y materiales empleados para su conformacion. Actualmente se esta intentando disminuir la temperatura de operacion de este tipo de celdas con el fin de alargar el tiempo de vida de los materiales al interior de la misma, ademas de la disminucion de los costos de operacion. El tipo de celdas de tercera generacion que opera en un rango de temperaturas entre 500-700°C, son tambien llamadas IT-SOFC [4], [5]. Los materiales empleados en este tipo de celdas son ceramicos, teniendose como opciones diversas perovskitas para emplearse como materiales anodico, catodico y electrolitico. Actualmente se investiga sobre el uso de las perovskitas como materiales catodicos, entre estas las mas empleadas son las basadas en oxidos de cobalto y niquel. Aunque las cobaltitas estan siendo estudiadas hace algunos años, recientemente se observo que debido a su alto coeficiente de expansion termica, la adherencia con electrolitos como GDC y SDC es mala, lo que disminuye su tiempo de uso debido a que puede existir estres termico adicional que podria ocasionar fracturas o problemas mecanicos al interior de la celda; este alto coeficiente de expansion termica (TEC), se presenta debido a que al aumentar la temperatura de operacion hay una transicion de iones cobalto de un spin bajo a un alto spin de Co3+/4+, lo que posiblemente presente inestabilidades de tipo quimico [5], [6]. De acuerdo con esta problematica energetica, economica, social y medio ambiental. Este proyecto, evaluara el desempeno de un conformado especifico de celda de oxidos solidos que opere a temperaturas intermedias (IT-SOFC). Las celdas de combustible de oxido solido aprovechan la energia quimica para convertirla por medio de reacciones electroquimicas en energia electrica que aportan emisiones bajas de dioxido de carbono como gas de desecho, obteniendose altas densidades de potencia electrica, por lo cual pueden ser empleadas como fuente energetica para suplir un porcentaje de la demanda actual, ademas de que a diferencia de otros tipos de celdas electroliticas en su elaboracion no son empleados metales nobles, sino tierras raras, por lo que resulta ser mas economica su fabricacion. Ademas de que podria considerarse una energia limpia, que puede contribuir a la disminucion de emisiones de ciertos gases de desecho al ambiente y contribuir a la eficiencia energetica de procesos industriales.