Descripció del projecte
Un problema intrínseco asociado con el uso de fuentes de energía renovables es la demanda de los consumidores, por lo que el almacenamiento de energía se convierte en esencial para los nuevos escenarios de bajo consumo de carbono.
Para generar el stack de la pila de combustible son necesarias celdas e interconectores.
Las celdas son cerámicas técnicas multicapas con función de ánodo, cátodo y electrolito. Los ánodos son basados en Ni que en presencia de H2O o CO2 y alta temperatura, catalizan el reformado de CH4 a H2 y CO que acaban reaccionando con O2-.
Esta tesis se basará en el estudio del interconector base cromo que operará a alta temperatura. La migración de este cromo puede provocar envenamiento de la celda. Una posible solución sería el uso de recubrimiento barrera de diversos materiales y tecnologías como capas protectoras.
Por lo tanto, el objetivo de esta propuesta de tesis es desarrollar mediante tecnología de pulvimetalúrgia (PM) tradicional interconectores metálicos (acero refractario con alto contenido en cromo) para pilas SOFC o SOEC resistentes a la degradación.
Para ello, se realizará el estudio de diferentes técnicas o metodologías óptimas para la obtención de estos recubrimientos barrera de cromo que deben ser conductores eléctricos y presentar unos coeficientes de expansión térmica (TEC) semejantes al electrolito y el interconector.
Se caracterizará mecánicamente los diferentes recubrimientos en aspectos de adhesión, dureza y módulo de young mediante nanoindentación, degradación versus temperatura y tiempo, resistencia a oxidación a altas temperaturas, etc.
Una segunda etapa del proyecto consiste en la verificación de la eficacia y eficiencia de las capas barrera de cromo que se hayan obtenido en la primera etapa para sistemas SOFC o SOEC.
Los estudios que se llevaran a cabo serán compatibilidad termo-mecánica y química del interconector y la celda con parámetros de estudio de reactividad entre capa protectora e interconector o con el electrodo así como la verificación de la barrera de difusión y sus propiedades eléctricas.
El último paso consistirá en las medidas electroquímicas (S.R.U) y el estudio posterior de cada una de las intercaras que conforman las pila de combustible.
