Integración de Algoritmos Evolutivos y CFD para la Optimización del Desempeño en PEMFCs

Resumen

En las Celdas de Combustible de Membrana de Intercambio Protónico (PEMFC, por sus siglas en inglés), la membrana influye en la eficiencia del transporte protónico y la gestión del agua, afectando directamente el rendimiento global de la celda. Este trabajo desarrolla una metodología computacional avanzada que combina algoritmos evolutivos (CMA-ES) con simulaciones CFD para optimizar el espesor de membrana en PEMFC. El enfoque de optimización logra un aumento del 23% en densidad de potencia, reduciendo la resistencia óhmica en 32% y mejorando la uniformidad de hidratación en 18% con respecto al caso base. La metodología acoplada CFD-Optimización establece un nuevo paradigma para el diseño de celdas de combustible basado en simulación, demostrando mejoras significativas para aplicaciones automotrices donde la densidad de potencia y gestión de agua son cruciales.