Un dispositivo de celdas de combustible que produce electricidad oxidando un agente reductor (combustible) en un electrodo (el ánodo) y reduciendo un agente oxidante en otro… usando hidrogénOel átomo más simple y ligero, el elemento más abundante en el universo. consta de dos electrodos:

  • Un positivo, conocido como ánodo, que contiene hidrógeno.
  • Un negativo, conocido como cátodo, que contiene oxígeno.

Un electrolito, un sólido o líquido capaz de controlar el flujo de electrones, se intercala entre los dos. Por lo general, es un polímero que contiene un catalizador de platino.

Las moléculas de hidrógeno se separan en el ánodo: los iones se difunden en el electrolito, mientras que los electrones circulan en un circuito externo, generando corriente continua utilizable.

En el cátodo, los electrones del circuito externo, los iones de hidrógeno (protones) y el oxígeno se combinan para formar agua y calor En el campo de la termodinámica estadística hoy en día, el calor se refiere a la transferencia de la agitación térmica de las partículas que componen la materia… eso se puede recuperar.

En última instancia, con hidrógeno en un lado y oxígeno en el otro, la pila de combustible genera tanto electricidad como forma de energía resultante del movimiento de partículas cargadas (electrones) a través de un conductor… y calor. El único subproducto de la combustión de hidrógeno es el vapor de agua.

Dos Vías principales

Hay muchas tecnologías de pilas de combustible, pero las dos principales ya han encontrado aplicaciones industriales significativas: la partícula de carga positiva protonA. Los protones y neutrones forman el núcleo de un átomo. el combustible de membrana de intercambio es cualquier sustancia o material sólido, líquido o gaseoso que se puede combinar con un oxidante… pilas (PEMFC) y pilas de combustible de óxido sólido (SOFC):1/2

  • La tecnología de pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) es adecuada para la cogeneración, la producción simultánea de calor (energía térmica) y energía… (calor y energía combinados En física, la potencia es la cantidad de energía suministrada por un sistema por unidad de tiempo. En términos más simples, la energía se puede ver como la producción de energía…). Estas pilas de combustible tienen un electrolito de zirconia estabilizado con itria. Su temperatura de funcionamiento de 800 ° C permite utilizar cualquier combustible que contenga hidrógeno, gracias a los procesos internos de reforma que eliminan la necesidad de hidrógeno puro. Esto significa que incluso podrían funcionar con gas natural municipal. Los SOFC ofrecen una excelente eficiencia de conversión de energía, entre el 40 y el 70—, así como una buena eficiencia térmica. El calor producido se reutiliza en parte para operar la pila de combustible, mientras que el calor residual muy caliente se puede recuperar fácilmente. Los SOFC son muy pesados, tienen una baja tolerancia a las vibraciones y se interrumpen fácilmente por paradas frecuentes. Por lo tanto, están destinados a aplicaciones estacionarias, como la generación de energía para edificios de apartamentos.
  • Las pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) son compactas y funcionan a bajas temperaturas (80 °C) con un electrolito de polímero. Proporcionan principalmente electricidad, con una eficiencia media del 40 al 60%. Esta tecnología «todoterreno» se puede utilizar tanto para aplicaciones portátiles como estacionarias. R& D continúa, especialmente para reducir su costo, que es alto porque el platino se usa tanto para el ánodo como para el cátodo. Las PEMFC son las únicas pilas de combustible adecuadas para aplicaciones de transporte. También se pueden utilizar para aplicaciones estacionarias de nicho, como el suministro de energía a sitios aislados o la generación de energía de emergencia.

Entre las otras tecnologías, el metanolmetanol directo o alcohol metílico es el alcohol más simple, con una fórmula química de CH3-OH. Se utiliza en la producción de metil terc-butil éter… las pilas de combustible (DMFC) y las pilas de combustible de etanol directo (DEFC) se pueden miniaturizar fácilmente. Utilizan directamente el hidrógeno contenido en las respectivas moléculas de alcohol. Sus principales aplicaciones son los dispositivos móviles, como teléfonos celulares y computadoras portátiles.

Hay dos tipos principales de pilas de combustible: PEMFC y SOFC

Vida útil

La vida útil, el período de tiempo durante el cual la pila de combustible funciona de manera óptima, es un factor importante para las aplicaciones industriales. Varía considerablemente según el tipo de pila de combustible y la forma en que se utiliza. Para las pilas de combustible estacionarias, la vida útil promedio de hoy es de entre 30.000 y 40.000 horas. Para las pilas de combustible diseñadas para automóviles, los fabricantes han obtenido una vida útil de alrededor de 5.000 horas.

También debe tenerse en cuenta que las pilas de combustible son muy silenciosas, de 40 a 50 decibelios a una distancia de un metro, que es menor que el volumen de una conversación normal.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.