Proyecto Grafener

Grafener consiste en un proyecto innovador creado con el fin de conseguir una fuente de energía totalmente limpia y no intermitente. Su nombre se debe por la relación entre Grafeno y Energía, que también es la base en la se cimienta este proyecto. Su principal ingrediente es el grafeno, un material con propiedades llamativas que nos facilitan la resolución de muchos problemas energéticos que sufrimos y que han empeorado en la última década.

Actualmente en nuestro planeta se utiliza por encima de cualquier fuente de energía la quema de combustibles fósiles. En este último siglo han ocurrido grandes avances en las famosas energías renovables, entre sus cualidades encontramos que su utilización disminuiría de manera drástica las emisiones dañinas al medio ambiente. Pero por desgracia tiene una serie de inconvenientes. El que más nos afecta es que son intermitentes, esto significa que solo nos permite usarlas cuando estén en funcionamiento. Si tenemos una placa solar, solo funcionará si ese día hace sol. Cuando  se produce energía en exceso no tenemos forma de almacenarla. Esto último es una parte clave en el proyecto y es algo en lo que se trabaja en Grafener.

Nuestra idea

Con nuestra idea, pretendemos que la energía excedente que es producida por parte de los generadores eólicos, placas solares, etc. se puede utilizar para mediante un proceso de electrolícis, separar los componentes del agua (hidrógeno y oxigeno), los cuales tras haberlos separado, volveremos a juntar mediante una reacción química, la cual generara energía que usaremos durante esos periodos de tiempo en los cuales no se pueda generar energía directamente con el uso de las energías renovables, y a su ves, volverá a generar agua, a la cual separaremos sus componentes de nuevo para de este modo continuar con el ciclo.

Las pilas de combustible

Son un dispositivo capaz de generar energía por media de una reacción electro-química. están compuestas por un ánodo por el que entra el oxigeno y un cátodo por el que entra el hidrógeno, separados por una membrana polimérica. Para que la reacción sea mas rápida, y efectiva, tanto en el ánodo como en el cátodo, hemos usado un catalizador, el cual esta formado por unas partículas de platino, soportadas sobre un material de carbón, el problema es que este catalizador tiene un inconveniente, el cual es que el platino es un material muy caro por lo tanto se esta intentando cambiar por otros tipos de metales, ademas, el soporte también se esta intentando cambiar, siendo una de las opciones mas estudiadas, el grafeno, un material con altas cualidades.

Grafeno

Es un material nonometrico y bidimensional lo cual significa que es muy fino, fue descubierto en el año 2004 mediante el método de exfoliación micromecánica del grafito. El grafeno es un material muy diverso como muchísimas propiedades, pero la que mas interesa para esta investigación, es que se puede utilizar como soporte para pequeñas partículas de platino. Nosotros en el laboratorio, sintetizamos oxido de grafeno, un material similar a través del llamado método de Hummers, el cual consiste en oxidar el grafito para de este modo conseguir un material grafenico con alto contenido en oxigeno, el cual es el oxido de grafeno. tras esto, sometimos este oxido de grafeno a un tratamiento térmico para de este modo convertirlo en oxido de grafeno reducido, una vez que teníamos este oxido de grafeno reducido, le añadimos pequeñas articulas de platino y así de este modo ya habríamos creado nuestro catalizador.

Capa catalítica y capa difusora 

para elaborarla, lo primero que hicimos fue cortar dos telas de carbono a las cuales le pintamos una capa difusora que consiste en una dispersión de carbono y teflon, encima le pintamos la capa catalítica que consiste en una tinta de catalizador que sintetizamos previamente, y estas dos capas corresponden al ánodo y al cátodo de la pila de combustible.

• Muestras tomadas por los microscopios electrónicos del SEGAI

Montaje de la pila de combustible 

Una vez secas la capa catalítica y la capa difusora, se coloco en medio de las dos la membrana polimérica y se sellaron con un aislante, posteriormente se introdujo en una maquina compresora. Una vez presionada, se introdujo en una mono-celda de pila de combustible de hidrógeno, donde se pudo comprobar los niveles de hidrógeno y oxigeno que eran introducidos en la pila.