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TED2021-131620B-C21

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MODELADO Y CARACTERIZACION DE ESTRUCTURAS POROSAS OPTIMIZADAS PARA PILAS DE COMB...
MODELADO Y CARACTERIZACION DE ESTRUCTURAS POROSAS OPTIMIZADAS PARA PILAS DE COMBUSTIBLE DE INTERCAMBIO PROTONICO CON ALIMENTACION PASIVA DE GASES LOS MEDIOS POROSOS FINOS MULTIFUNCIONALES JUEGAN UN PAPEL CLAVE EN DISPOSITIVOS DE CONVERSION DE ENERGIA ELECTROQUIMICA, ENTRE LOS CUALES LAS PILAS DE COMBUSTIBLE DE INTERCAMBIO PROTONICO (PEMFCS) SE ENCUENTRAN EN LOS PLANES NACIO... LOS MEDIOS POROSOS FINOS MULTIFUNCIONALES JUEGAN UN PAPEL CLAVE EN DISPOSITIVOS DE CONVERSION DE ENERGIA ELECTROQUIMICA, ENTRE LOS CUALES LAS PILAS DE COMBUSTIBLE DE INTERCAMBIO PROTONICO (PEMFCS) SE ENCUENTRAN EN LOS PLANES NACIONALES Y EUROPEOS PARA ALCANZAR LA NEUTRALIDAD CLIMATICA Y DESARROLLAR UNA SOCIEDAD MAS SOSTENIBLE. EL DISEÑO OPTIMO DE MEDIOS POROSOS FINOS DEL CONJUNTO MEMBRANA-ELECTRODO (MEA) ES FUNDAMENTAL PARA MEJORAR LAS PRESTACIONES Y DURABILIDAD CON UN MENOR COSTE. PORHYDRO-1 ABORDA EL MODELADO, CARACTERIZACION Y ENSAYO EN CELDA DE MEDIOS POROS FINOS MULTIFUNCIONALES (CAPA CATALITICA, CAPA MICROPOROSA Y CAPA MACROPOROSA DE DIFUSION DE GAS) EN PEMFCS DE ALIMENTACION PASIVA (ES DECIR, INCLUYENDO UN CATODO ALIMENTADO DE FORMA NATURAL, SIN NINGUN SISTEMA ACTIVO, DESDE EL AMBIENTE EXTERIOR Y UN ANODO SIN SALIDA). SE PRESTARA UNA ATENCION ESPECIAL AL ANALISIS DE CAPAS CATALITICAS SUPERHIDROFOBAS DEPOSITADAS POR ELECTRO-PULVERIZACION, QUE SE PRODUCIRAN EN PORHYDRO-2. EL PLAN DE TRABAJO COMBINARA TECNICAS DE MODELADO MACROSCOPICO Y A LA ESCALA DE PORO (SIMULACION NUMERICA DIRECTA Y MODELADO DE RED DE POROS). EN CONCRETO, SE UTILIZARA UN MODELO HIBRIDO DE RED DE POROS BASADO EN EL CONTINUO, DESARROLLADO RECIENTEMENTE POR EL DR. GARCIA-SALABERRI, COMO EJE CENTRAL DE PORHYDRO-1. EL PLAN DE TRABAJO INCLUYE LAS SIGUIENTES TRES TAREAS Y OBJETIVOS EN COORDINACION CON LA UNIDAD DE PEMFCS DEL CIEMAT:1. ANALISIS DEL FLUJO MULTIFASICO Y TRANSPORTE DE OXIGENO EN LA ESTRUCTURA POROSA JERARQUIZADA DE LA MEA EMPLEANDO UN MODELO HIBRIDO DE RED DE POROS BASADO EN EL CONTINUO. EL OBJETIVO ES DETERMINAR PARAMETROS MICROESTRUCTURALES OPTIMOS QUE MINIMICEN LA RESISTENCIA AL TRANSPORTE DE OXIGENO HACIA LA CAPA CATALITICA.2. ANALISIS DE LA RESISTENCIA AL TRANSPORTE DE OXIGENO Y DEL AREA ELECTROQUIMICA ACTIVA (ECSA) EN CAPAS CATALITICAS PRODUCIDAS POR LA TECNICA DE ELECTRO-PULVERIZACION. EL OBJETIVO ES COMBINAR LA SIMULACION NUMERICA DIRECTA CON RECONSTRUCCIONES VIRTUALES DE CAPAS CATALITICAS PARA DETERMINAR LA DEPENDENCIA DE LA ECSA, LA RESISTENCIA AL TRANSPORTE DE OXIGENO Y EL TRANSPORTE DE AGUA CON LA HUMEDAD RELATIVA, LA TEMPERATURA Y LA CARGA DE PT. LOS RESULTADOS NUMERICOS SE COMPARARAN CON DATOS EXPERIMENTALES DE SORCION VOLUMETRICA DE AGUA Y CARACTERIZACION EN CELDA ELECTROQUIMICA DE LOS ELECTRODOS.3. OPTIMIZACION DE LA GEOMETRIA Y EL ESPESOR DE LA MEA EN PEMFCS DE ALIMENTACION PASIVA. EL OBJETIVO ES INCORPORAR LOS RESULTADOS DEL OBJETIVO 2 EN EL MODELO HIBRIDO DESARROLLADO EN EL OBJETIVO 1. ADEMAS, SE INCLUIRAN EL TRANSPORTE Y CONDUCCION EN LA MEMBRANA POLIMERICA, LA CINETICA ELECTROQUIMICA DE LAS CAPAS CATALITICAS Y LA ARQUITECTURA DE LA CELDA PASIVA PARA PREDECIR LAS PRESTACIONES DE CELDAS DE ALIMENTACION PASIVA. EL MODELO VALIDADO SE UTILIZARA PARA DETERMINAR PARAMETROS OPERATIVOS Y GEOMETRICOS OPTIMOS DE PEMFCS DE ALIMENTACION PASIVA, QUE SE ENSAYARAN EN PORHYDRO-2. PORHYDRO-1 EN COLABORACION CON LA UNIDAD DE PEMFCS DEL CIEMAT RESOLVERA ALGUNAS PREGUNTAS NO RESUELTAS SOBRE CAPAS CATALITICAS, INCLUYENDO LA NATURALEZA DE LA INTERFAZ DEL CATALIZADOR CON EL IONOMERO Y EL EFECTO DEL TRANSPORTE ACOPLADO DE GAS Y AGUA LIQUIDA A TRAVES DE CAPAS CATALITICAS FINAS EN LAS PRESTACIONES DE PEMFCS DE ALIMENTACION PASIVA. EL DISEÑO OPTIMO DE PEMFCS DE ALIMENTACION PASIVA ES CRUCIAL PARA IMPULSAR SU USO EN DISPOSITIVOS ELECTRONICOS PORTATILES, TALES COMO DRONES, TELEFONOS MOVILES Y TABLETAS, ENTRE OTRAS APLICACIONES. RANSPORTE EN MEDIO POROSO\ENERGIA RENOVABLE\HIDROGENO\CARACTERIZACION\MODELADO\DISPOSITIVO PORTATIL\ALIMENTACION PASIVA\PILA DE COMBUSTIBLE\CAPA CATALITICA\ELECTROQUIMICA ver más
01/01/2021
UC3M
230K€
Perfil tecnológico estimado

Línea de financiación: concedida

El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01
Presupuesto El presupuesto total del proyecto asciende a 230K€
Líder del proyecto
UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.
Total investigadores 1332