Energía del hidrógeno
Ingeniería

Robots para hacer más viable el uso práctico de la energía del hidrógeno

El proyecto, del Instituto Politécnico de Rensselaer (RPI), recibió recientemente la ayuda, en forma de equipamiento, de la Asociación de Industrias de Robótica (RIA).

El Departamento Estadounidense de Energía ha establecido que el costo de fabricación de las células o celdas es el mayor obstáculo en el camino hacia la economía del hidrógeno, que deberá reemplazar en muchos usos del sector del transporte a la actual economía del petróleo. Los investigadores del RPI dirigen sus esfuerzos al ensamblaje en pilas del conjunto de membranas de intercambio de protones (PEM), que representa la mayor parte del coste total de las células de combustible.

En las células PEM de combustible, el hidrógeno es separado en protones y electrones a cada lado de una membrana delgada de polímero. La membrana permite a los protones pasar a través de ella, pero se obliga a los electrones a dar la vuelta, creando un flujo de corriente eléctrica. En el otro lado de la membrana, los electrones se recombinan con los protones y con oxígeno del aire, produciendo agua y calor como únicos subproductos. Con el objetivo de producir suficiente energía para la mayor parte de las aplicaciones, se necesita combinar múltiples células de combustible en una pila.

En la actualidad es común que lleve un día completo ensamblar una sola pila y verificar que es estanca, pero para que resulten comercialmente viables, el ensamblaje y comprobación de cada pila debería ser logrado en minutos.

Energía del hidrógeno
Esquema simplificado de una pila de células. ((Foto: PEMEAS))
Al intentar resolver el proceso de ensamblaje de las pilas PEM, los investigadores planean crear una flexible "unidad de trabajo" robótica qué incluirá varias piezas de equipos robóticos diseñados para la manipulación de materiales con gran precisión.

Muchos de los materiales en las pilas PEM son delgados, flexibles y empapados en ácidos corrosivos, o muy sensibles a los cambios en la humedad y la temperatura. Esto hace que la manipulación de esos materiales sea varias órdenes de magnitud más difícil que en los métodos usados para manipular materiales flexibles simples, como el papel. Los investigadores usarán los métodos de automatización existentes para lograr un mejor conocimiento de cómo los materiales de la pila PEM responden a diversas técnicas de manipulación, investigando también simultáneamente nuevas formas de probar las propiedades de los materiales a lo largo del proceso.
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