La tecnología combina las funciones de generación y almacenamiento de energía en un solo electrodo, lo que podría mejorar la eficiencia y reducir los costes de los sistemas electroquímicos
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Investigadores iraníes han desarrollado materiales para electrodos multifuncionales capaces de utilizarse simultáneamente en pilas de combustible microbianas y supercondensadores, con el objetivo de abordar uno de los principales desafíos relacionados con el almacenamiento de la electricidad generada a partir de fuentes renovables como la energía solar y eólica.
El proyecto de investigación, realizado en la Universidad de Guilán con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias de Irán, se centró en el diseño y desarrollo de electrodos capaces de desempeñar distintas funciones electroquímicas dentro de una misma estructura, según informó Mehr News Agency, socio de TV BRICS.
El estudio fue realizado por la investigadora posdoctoral Maryam Farahmand Habibi, bajo la supervisión de Majid Arvand. El equipo buscó desarrollar electrocatalizadores capaces de favorecer la reducción de oxígeno, una reacción fundamental en las pilas de combustible microbianas, y que, al mismo tiempo, ofrecieran capacidad de almacenamiento de energía en supercondensadores.
Este enfoque podría contribuir a simplificar los sistemas energéticos al combinar en un mismo electrodo la actividad catalítica necesaria para la generación de electricidad y la capacidad de almacenamiento energético.
Las pilas de combustible microbianas utilizan microorganismos para descomponer materia orgánica y convertir la energía química liberada durante este proceso en electricidad. Los supercondensadores, por su parte, son considerados tecnologías prometedoras para el almacenamiento de energía debido a su alta densidad de potencia, larga vida útil, seguridad y bajos requisitos de mantenimiento.
Según Farahmand Habibi, los materiales de los electrodos desempeñan un papel fundamental en el rendimiento de ambas tecnologías. Sus propiedades electroquímicas dependen en gran medida de su composición, estructura y características, por lo que el desarrollo de materiales eficientes constituye un paso importante para ampliar su aplicación.
Los investigadores se centraron en diseñar estructuras de electrodos con alta porosidad y una gran superficie específica. Estas características pueden aumentar el contacto entre el electrodo y los materiales circundantes y, potencialmente, mejorar el rendimiento electroquímico en ambas aplicaciones.
El trabajo aborda uno de los principales desafíos de los sistemas de energía renovable. La electricidad generada a partir de fuentes solares, eólicas y geotérmicas puede fluctuar en función de las condiciones meteorológicas y otros factores naturales, lo que genera la necesidad de tecnologías capaces de almacenar el excedente de energía y liberarlo cuando disminuye la generación.
Los investigadores señalaron que el desarrollo de electrodos eficientes y estables constituye un paso importante hacia una aplicación industrial y económica más amplia de las pilas de combustible microbianas y los supercondensadores. Las nuevas estructuras podrían contribuir al desarrollo de sistemas más limpios de conversión y almacenamiento de energía y favorecer una mayor utilización de las fuentes renovables.
