Científicos de Dinamarca desarrollan motores de hidrógeno con impresora 3D: son 5 veces más potentes y livianos
Esta innovación podría transformar sectores como la aviación y el transporte, facilitando la descarbonización y ofreciendo soluciones energéticas limpias.
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Dinamarca vuelve a posicionarse en la vanguardia tecnológica con un avance que podría transformar la industria energética global. Investigadores han logrado desarrollar motores de hidrógeno mediante impresión 3D capaces de multiplicar su potencia sin aumentar el peso.
El proyecto, liderado por la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU), introduce un rediseño completo de las celdas de combustible tradicionales. Gracias a nuevas geometrías y materiales avanzados, esta innovación abre la puerta a aplicaciones en sectores donde cada gramo cuenta, como la aviación y el transporte de larga distancia.
¿Cómo lograron quintuplicar la potencia de los motores de hidrógeno?
El avance radica en un cambio radical en la arquitectura de las celdas de combustible de óxido sólido. A diferencia de los modelos convencionales, los científicos desarrollaron una estructura monolítica impresa en 3D que elimina componentes internos pesados y reduce pérdidas de eficiencia.
Este rediseño permitió alcanzar una potencia de 1 vatio por gramo, muy por encima de los 0,2 vatios por gramo habituales. Según Johannes Homa, CEO de Lithoz, “con su revolucionario concepto monolítico, estos elementos eliminan la necesidad de optimizar gradualmente los puntos de salida, allanando el camino para un replanteamiento completo del diseño de pilas de combustible”.
El uso de zirconia estabilizada con itrio (8YSZ) también resulta clave, ya que permite que el sistema opere a más de 500 °C sin degradarse, garantizando estabilidad y eficiencia en la conversión del hidrógeno en electricidad.
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¿Por qué la geometría inspirada en la naturaleza marca la diferencia?
El secreto de este desarrollo está en una estructura tridimensional conocida como giroide, inspirada en patrones presentes en corales o alas de mariposas. Este diseño maximiza la superficie activa en un volumen reducido, lo que mejora el flujo de gases y la distribución del calor dentro del motor.
El profesor Vincenzo Esposito explicó que este salto tecnológico no era posible hasta ahora: “Nuestro lema, Escapar de Flatland, suena lógico, pero ha sido imposible de lograr hasta ahora. La disposición de materiales y microestructuras requiere una complejidad elevada y, simplemente, carecíamos de la herramienta para hacerlo realidad”.
Además, destacó el rol de la fabricación avanzada: “Con su precisión y escalabilidad, la tecnología LCM de Lithoz ha permitido replicar estas geometrías inspiradas en la naturaleza con las paredes internas más delgadas posibles”.
¿Qué impacto tendría este avance en el transporte y la industria?
La mejora en la relación potencia-peso representa un cambio de escala para el uso del hidrógeno como fuente energética. Al reducir la masa de los sistemas, se vuelve viable su implementación en aviones, barcos y vehículos de carga, donde hasta ahora resultaban poco prácticos.
Este desarrollo también podría impulsar la descarbonización de sectores difíciles de electrificar, ofreciendo alternativas más limpias y eficientes. Aunque el siguiente desafío será escalar la producción a nivel industrial, los investigadores confían en que esta tecnología marque el inicio de una nueva generación de motores energéticos más ligeros y potentes.
