El proyecto POLYCELLDRONE es la continuación natural de dos proyectos de investigación sucesivos que los equipos liderados por la Dra Amparo Ribes de la Universidad Politécnica de Valencia y la Dra. Teresa J. Leo de la Universidad Politécnica de Madrid han llevado a cabo, desarrollando nuevos materiales para la fabricación de ensamblajes membrana-electrodo (MEA) de pilas de combustible de alcohol directo, con el fin de reducir la carga de catalizador y mejorar el rendimiento de la membrana al reducir el paso de combustible a su través. 

En este nuevo proyecto el objetivo final es la fabricación de un apilamiento ("stack") de pilas de combustible de alcohol directo que se pueda utilizar como fuente de energía, principal o auxiliar, en vehículos no tripulados, con aplicación directa a "drones" (vehículos aéreos no tripulados, unmanned aereal vehicles, UAV) y a submarinos.

Subproyecto 2: CELLDRONE

Pilas de combustible de baja temperatura eficientes para vehículos no tripulados: desarrollo y ensayo de nuevas MEAs y stacks óptimos

Los vehículos no tripulados, tanto aéreos como navales, están mostrando un gran aumento en su número y tipo, dado el creciente interés suscitado en numerosos sectores industriales y sociales. La utilización de pilas de combustible en estos vehículos resulta muy interesante desde el punto de vista de la huella acústica, autonomía, impacto medioambiental, etc. y actualmente su implantación supone un reto científico y tecnológico.

Uno de los inconvenientes que aparecen es que las pilas de combustible existentes en el mercado no han sido diseñadas para este tipo de vehículos, lo que lleva a que el sistema global tenga un comportamiento menos eficiente.
La ventaja de la utilización de combustibles distintos del hidrógeno y lo inapropiado de los sistemas de reformado para este tipo de aplicaciones hace que las pilas de combustible de alcohol directo puedan convertirse en una alternativa para algunos tipos de vehículos no tripulados. Es en este tipo de pila de combustible en el que se centra este subproyecto.

Se pretenden desarrollar y diseñar elementos de las pilas de combustible considerando los condicionantes que estas aplicaciones requieren (disminución de coste, de peso y volumen, aumento de autonomía, durabilidad, etc.) Se avanzará en el desarrollo de electrodos con carga reducida de catalizador para lo que se adaptarán y pondrán a punto técnicas y métodos diversos de preparación de electrodos.
Por otra parte, con el fin de reducir el peso del apilamiento de monoceldas o stack se investigará la utilización de materiales más ligeros para la fabricación de las placas bipolares. La implementación en un stack de pila de combustible de alcohol directo de los electrodos y placas bipolares desarrollados llevará a diseñar, fabricar y ensayar unos sistemas de menor peso y volumen, idóneos para este tipo de aplicaciones. Se propone diseñar inicialmente un stack que proporcione una potencia de 200 W aplicable a drones de pequeño tamaño. Posteriormente se modificará este para obtener otras potencias.
Para comprobar que los stacks desarrollados cumplen las expectativas perseguidas se diseñará un banco de ensayo capaz de simular las condiciones ambientales en las que operará la pila de combustible en misiones reales.

Con el fin de facilitar estudios posteriores se elaborarán modelos matemáticos que simulen el comportamiento del stack considerando las condiciones ambientales en las que opera. En estos modelos se tendrán en cuenta las características de los electrodos y placas
desarrollados en este subproyecto (Subproyecto 2), así como las correspondientes a las membranas preparadas en el otro subproyecto (Subproyecto 1). Para su validación se utilizarán los resultados experimentales obtenidos en banco de ensayo.
Se completa el proyecto realizando un análisis de mercado de posibles aplicaciones del stack desarrollado, lo que permitirá establecer contacto con empresas interesadas en la implantación de este producto en sus vehículos.