Académica del Instituto de Ingeniería Mecánica de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería UACh, Dra. Loreto Troncoso se adjudicó un proyecto FOVI titulado Materiales para pilas de combustible de oxido sólido: optimización de operación con combustibles sintéticos el cual busca avanzar en el desarrollo de tecnologías de generación eléctrica de bajas emisiones mediante pilas de combustible de óxido sólido (SOFC, por sus siglas en inglés), utilizando combustibles alternativos al hidrógeno.

Esta iniciativa apunta a resolver uno de los desafíos clave de la transición energética: el aprovechamiento eficiente de combustibles disponibles localmente, con menores impactos ambientales.

“Las SOFC son dispositivos que generan electricidad a altas temperaturas usando un electrolito cerámico y dos electrodos. Su gran ventaja es que permiten usar combustibles alternativos al hidrógeno, como amoníaco y metano, lo que abre opciones energéticas limpias y más accesibles para Chile y la región”, explica la Dra. Troncoso.

La investigación contempla el desarrollo y evaluación de nuevos materiales para los distintos componentes de estas celdas, con pruebas experimentales en condiciones reales de operación. “Nuestro proyecto busca desarrollar nuevos materiales para cátodos, ánodos y electrolitos, y luego probarlos en monoceldas operando entre 600 y 800 °C alimentadas directamente con H₂, NH₃ y CH₄”, señala la académica, agregando que “con esto abordamos un problema clave: avanzar hacia tecnologías de generación eléctrica de bajas emisiones usando combustibles disponibles localmente”.

El trabajo se organiza en cuatro líneas principales: el desarrollo de cátodos perovskitas más eficientes para la reacción de oxígeno, ánodos con nanopartículas catalíticas, electrolitos LSGM delgados fabricados por tape casting y pruebas de potencia en monoceldas con combustibles reales. El objetivo de largo plazo es identificar las combinaciones de materiales más eficientes y avanzar hacia el desarrollo futuro de un stack SOFC para aplicaciones estacionarias.

Colaboración nacional e internacional

“El proyecto cuenta con la participación de cuatro instituciones colaboradoras —MIGA/PUC, UFRO, CNEA y UNSAM— que aportan experticia complementaria en síntesis de amoníaco, caracterización avanzada, cristalografía, electroquímica de alta temperatura y formación de capital humano”, destaca la Dra. Troncoso, subrayando que esta articulación “potencia la calidad científica, la infraestructura experimental y la proyección internacional del proyecto”.

Entre estas colaboraciones, destaca el vínculo con el Instituto Milenio en Amoniaco Verde como Vector Energético(MIGA) de la Pontificia Universidad Católica de Chile, donde la Dra. Troncoso participa como investigadora principal. “Mientras MIGA desarrolla la síntesis electroquímica de amoníaco, yo lidero la línea de investigación orientada a su uso directo como combustible en celdas de óxido sólido”, precisa.

Asimismo, el proyecto mantiene una colaboración activa con la Universidad de La Frontera(UFRO) en formación de capital humano, con la Comisión Nacional de Energía Atómica de Argentina(CNEA) en caracterización avanzada y montaje de instrumentación de alta temperatura, y con la Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) en análisis cristalográfico avanzado, trabajo que ha derivado en publicaciones científicas y proyectos conjuntos.

Participación de la Facultad y formación de estudiantes

Desde la Facultad de Ciencias de la Ingeniería, participa en el proyecto la académica Caroline Silva, del Instituto de Ingeniería Mecánica, el estudiante del Doctorado en Ciencias de la Ingeniería Alex Alveal y la  postdoctorante Yanet Mansilla, dejando abierta la opción de que se pueda integrar también algún estudiante de magíster interesado en esta área de investigación.

La iniciativa contempla una activa participación de estudiantes de pre y postgrado, quienes podrán integrarse a pasantías, estancias de investigación y codirección de tesis, tanto en Chile como en el extranjero. Se consideran visitas técnicas a laboratorios asociados para realizar mediciones especializadas —como espectroscopía de impedancia electroquímica y análisis SAXS/USAXS—, así como visitas de investigadores internacionales a la UACh.

En este contexto, la Dra. Troncoso destaca que una de las fortalezas del proyecto es la infraestructura disponible en la universidad: la línea de amoníaco con control de flujo, única en la región, que permitirá evaluar el uso directo de NH₃ como combustible en SOFC bajo condiciones controladas de alta temperatura.

“Las visitas propuestas no solo promueven el fortalecimiento de la red, sino que también fortalecen las capacidades y la autonomía de las y los investigadores involucrados, la formación de recursos humanos y la captación de estudiantes”, concluye la académica, enfatizando el impacto del proyecto a mediano y largo plazo para la investigación energética y la formación avanzada en la Universidad Austral de Chile.

Los proyectos FOVI (Fomento a la Vinculación Internacional) de la ANID (Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo) son programas que otorgan financiamiento a instituciones de investigación y universidades para crear y fortalecer redes científicas y tecnológicas internacionales permitiendo el intercambio de conocimientos, la colaboración en investigación y el desarrollo de capacidades innovadoras con contrapartes extranjeras, con el fin de potenciar la ciencia a nivel global.