Hidrogeno berdearen ekoizpen-teknologia guztiz beharrezkoa da hidrogeno-ekonomia bat gauzatzeko, hidrogeno grisak ez bezala, hidrogeno berdeak ez baitu karbono dioxido kantitate handirik sortzen ekoizpenean. Uretatik hidrogenoa ateratzeko energia berriztagarria erabiltzen duten oxido solidozko elektrolitika-zelulek (SOEC) arreta erakartzen ari dira, ez baitute kutsatzailerik sortzen. Teknologia horien artean, tenperatura altuko oxido solidozko elektrolitika-zelulek eraginkortasun handia eta ekoizpen-abiadura azkarra dituzte.
Protoi zeramikozko bateria tenperatura altuko SOEC teknologia bat da, hidrogeno ioiak material baten barruan transferitzeko protoi zeramikozko elektrolito bat erabiltzen duena. Bateria hauek funtzionamendu-tenperaturak 700 °C edo gehiagotik 500 °C edo gutxiagora jaisten dituen teknologia bat ere erabiltzen dute, horrela sistemaren tamaina eta prezioa murriztuz, eta zahartzea atzeratuz epe luzerako fidagarritasuna hobetuz. Hala ere, bateriaren fabrikazio-prozesuan zehar protoi zeramikozko elektrolitoak tenperatura nahiko baxuetan sinterizatzearen arduradun den mekanismo nagusia ez denez argi definitu, zaila da merkaturatze-fasera igarotzea.
Koreako Zientzia eta Teknologia Institutuko Energia Materialen Ikerketa Zentroko ikerketa taldeak iragarri du elektrolitoen sinterizazio mekanismo hau aurkitu dutela, eta horrek merkaturatzeko aukera zabaldu duela: lehenago aurkitu ez diren eraginkortasun handiko zeramikazko baterien belaunaldi berria da.
Ikerketa-taldeak hainbat esperimentu-eredu diseinatu eta burutu zituen, fase iragankorrak elektrodoen sinterizazioan elektrolitoen dentsifikazioan duen eragina oinarritzat hartuta. Lehen aldiz aurkitu zuten elektrolito iragankorretik sinterizazio-laguntzaile gaseoso kantitate txiki bat emateak elektrolitoaren sinterizazioa sustatu dezakeela. Gas-sinterizazio laguntzaileak arraroak dira eta zailak dira teknikoki behatzeko. Beraz, ez da inoiz proposatu protoi-zelula zeramikoetan elektrolitoen dentsifikazioa lurruntzen ari den sinterizazio-agenteak eragiten duela dioen hipotesia. Ikerketa-taldeak zientzia konputazionala erabili zuen sinterizazio-agente gaseosoa egiaztatzeko eta baieztatu zuen erreakzioak ez dituela elektrolitoaren propietate elektriko bereziak kaltetzen. Beraz, posible da protoi-zeramiko bateriaren fabrikazio-prozesu nagusia diseinatzea.
"Ikerketa honekin, protoi zeramikozko baterien oinarrizko fabrikazio-prozesua garatzeko urrats bat gehiago eman dugu", esan dute ikertzaileek. Etorkizunean, eremu handiko eta eraginkortasun handiko protoi zeramikozko baterien fabrikazio-prozesua aztertzeko asmoa dugu".
Argitaratze data: 2023ko martxoaren 8a