Estudio del efecto de la temperatura en el rendimiento de una pila de combustible de etanol directo en medio alcalino utilizando catalizadores sintetizados de base Pd y Au

Abstract

El estudio del efecto de la temperatura en el rendimiento de una celda de combustible de etanol directo en medio alcalino utilizando catalizadores sintetizados de base paladio (Pd) y oro (Au) consiste en el análisis del comportamiento de una celda de combustible en medio básico frente a la variación de la temperatura de la celda, en donde el etanol es el combustible y el gas oxígeno es el agente oxidante. Se utilizó un catalizador anódico comercial: Pd/C (E-TEK) y tres catalizadores anódicos sintetizados de base Au y Pd: AuPd/C (1 :1), AuPd/C (1 :0,5) y Au@Pd/C (1:0,5) soportados en carbón Vulcan X-72. Se empleó el método de reducción utilizando borohidruro de sodio para la síntesis de los catalizadores. Se dispuso como electrolito AEM A202 Tokuyama. Según Tremiliosi-Filho y Gonzales (1998) el oro presenta mejor desempeño que el platino en la oxidación del etanol en medio básico, sin embargo, el costo que implica emplear oro motivó a estudiar combinaciones con otros metales menos costosos, tales como el paladio. Se sintetizaron los siguientes catalizadores: AuPd/C (1:0,5), AuPd/C (1:1), Au@Pd/C (1:0,5), donde el catalizador AuPd/C (1:1) presenta mejores propiedades electrocatalíticas frente a la oxidación del etanol en medio alcalino. Se montó una celda de combustible de 4,62 cm2, en donde se pone énfasis en la construcción de la MEA. Posteriormente una vez ensamblado el dispositivo se evalúa la temperatura de la celda de combustible. Los resultados obtenidos muestran que el catalizador anódico AuPd/C (1 :1) presenta mejor desempeño que el catalizador comercial Pd/C (E-TEK) y los catalizadores sintetizados AuPd/C (1 :0,5) y Au@Pd/C (1 :0,5), el cual prueba que la sinergia de Au y Pd equimolar presenta alta actividad catalítica en etanol con medio alcalino. Además, se muestra que los mejores desempeños se dan a mayor temperatura de operación, siendo 90ºC.