La Comisión Europea respalda el proyecto de energía limpia impreso en 3D Cell3Ditor

El proyecto Cell3Ditor está desarrollando una impresora 3D híbrida de inyección de tinta/cerámica SLA para la producción en masa de pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) de bajas emisiones.

Como alternativa a la generación de energía basada en carbono, el proyecto ha sido respaldado por la Comisión Europea dentro de la Empresa Conjunta de Pilas de Combustible e Hidrógeno (FCH JU).

Durante los próximos tres años y medio, la comisión apoyará a Cell3Ditor en su misión de desarrollar los materiales, la maquinaria y los procesos necesarios para crear y ampliar un sistema circular para la producción de energía alternativa.

Aprovechar la experiencia internacional

Cell3Ditor está liderado por el Instituto Catalán de Investigación en Energía (IREC) en Barcelona, ​​España, con socios estratégicos en institutos y empresas líderes en los Países Bajos, Suecia, España, el Reino Unido, Francia y Dinamarca.

En el proyecto, cada uno de los siete socios aporta su experiencia a etapas particulares de desarrollo. La Universidad Técnica de Dinamarca (DTU), por ejemplo, desempeñará un papel decisivo en la producción de los materiales, el hardware y el diseño de las SOFC impresas en 3D.

Como pequeña/mediana empresa, SAAN Energi AB, Suecia, se centrará especialmente en el elemento de diseño del proyecto.

Otros contribuyentes confirmados son la Universidad de la Laguna, Promethean Particles LTD, Francisco Albero, SA, HyGear Fuel Cell Systems BV y el fabricante de impresoras 3D de cerámica 3DCeram.

Dentro de una SOFC

Una SOFC produce electricidad oxidando un combustible como el hidrógeno. Están dispuestos en una configuración ánodo/cátodo como la que se encuentra en una batería.

El proceso de despojar al hidrógeno de sus electrones y fusionarlo con el oxígeno genera la inmensa energía necesaria para producir electricidad.

A escala, las SOFC podrían utilizarse para impulsar coches eléctricos, considerados el futuro de los vehículos actuales.

Hasta el siglo XX, cuando se introdujeron alternativas líquidas, los combustibles sólidos se utilizaban como energía principal para los motores de cohetes. A través del desarrollo, las SOFC podrían incluso cerrar el ciclo del combustible para cohetes.

¿Por qué no se han hecho antes?

Los medios actuales de procesamiento cerámico siguen una serie increíblemente compleja de más de 100 pasos y no permiten flexibilidad de diseño.

El proceso hace que sea costoso, en dinero y tiempo, producir en masa pilas de SOFC, y las celdas resultantes incluyen sellos y líneas visibles que pueden hacer que la pila sea menos efectiva con el tiempo.

Con la impresión 3D, Cell3Ditor propone un proceso sencillo de dos pasos para la fabricación de SOFC monolíticas.

Como se describe en el informe del proyecto a la Comisión Europea, “Aparte de la obvia simplificación resultante de un proceso de fabricación en dos pasos (conformación y sinterización) y la reducción de material de desecho mediante el empleo de fabricación aditiva, el proyecto reduce el coste asociado al montaje de toda la pila y la implementación del sistema final, por ejemplo, recolección de corriente, selladores, fluidos, etc.”

Especificaciones propuestas

Las especificaciones actuales para la impresora 3D híbrida de inyección de tinta/SLA SOFC, según el esquema del proyecto, son las siguientes:

Volumen máximo imprimible: 30 x 30 x 10 cm (largo x ancho x alto) Espesor de capa: entre 10 y 250 μm Resolución lateral: <100 μm Deposición de múltiples materiales: 1 material por SLA y 4 por impresión de inyección de tinta Velocidad de impresión: más de 100 capas por hora

El equipo afirma que el producto terminado será "Se construirá una máquina dedicada capaz de fabricar pilas de rango de kW para el proyecto Cell3Ditor, que se convertirá en el núcleo de la fábrica de" mesa "para la producción en masa".

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La imagen destacada muestra: Demostración de la impresión 3D de células cerámicas en una máquina Ceramaker. Imagen vía Cell3Ditor