Batería de Hidrogeno.

INTRODUCCIÓN

Una pila de combustible es un dispositivo electroquímico que, al igual que las baterías, convierte directamente en corriente eléctrica la energía química de un reactivo. Sin embargo, ambos sistemas presentan una gran diferencia; mientras que las baterías son acumuladores de energía y sólo pueden suministrar energía eléctrica mientras no se agoten los reactivos químicos almacenados en su interior (deben haber sido cargadas previamente), las pilas de combustible son capaces de proporcionar electricidad mientras les sea suministrado combustible (normalmente hidrógeno) desde una fuente exterior, sin más limitaciones que los  procesos de degradación o mal funcionamiento de los componentes.

En las pilas de combustible, como resultado de la reacción electroquímica que tiene lugar, únicamente se produce agua y electricidad, es decir, no existe ningún residuo perjudicial para el medio ambiente; a diferencia del impacto ambiental que suponen los combustibles fósiles, mayoritariamente utilizados en la actualidad, en la generación de energía eléctrica. Este es uno de los motivos principales por los que en los últimos años se ha impulsado el desarrollo de este tipo de pilas, es un sistema de conversión de energía limpio y sostenible.

Nuestro proyecto contiene los componentes necesarios para poder minimizar los costos del combustible ya que mediante la aplicación del mismo el nivel de ahorro monetario será considerable.

OBJETIVOS

General:

• Poner en práctica nuestros conocimientos adquiridos para elaborar un estudio de factibilidad con  todos sus elementos y etapas para evaluar el proyecto de la pila generadora de Hidrogeno.

Específicos:

• Dar a conocer el proyecto dentro de un entorno económico, político, social y tecnológico.
• Comprobar que existe una oportunidad de mercado para este tipo de producto.
• Dar a conocer los materiales y como se elabora la pila generadora de hidrogeno  para toda aquella persona que tenga un vehículo.
• Demostrar la rentabilidad del proyecto.

MARCO TEORICO

Orígenes:

Como en tantas otras ocasiones a lo largo de nuestra evolución tecnológica, los principios científicos básicos que sustentan nuestra actual tecnología de pilas de combustible se descubrieron mucho antes de que sus aplicaciones fueran siquiera imaginables. En 1839, el inglés William Grove, jurista de profesión y físico de vocación había hecho público un experimento que demostraba la posibilidad de generar corriente eléctrica a partir de la reacción electroquímica entre hidrógeno y oxígeno. Su original experimento consistía en unir en serie cuatro celdas electroquímicas, cada una de las cuales estaba compuesta por un electrodo con hidrógeno y otro con oxígeno, separados por un electrolito. Grove comprobó que la reacción de oxidación del hidrógeno en el electrodo negativo combinada con la de reducción del oxígeno en el positivo generaba una corriente eléctrica que se podía usar a su vez para generar hidrógeno y oxígeno.

Antecedentes:

En 1830 fue la primera vez que se generó electricidad y se hizo directamente a través de la energía química de una reacción. Fue Volta quien lo hizo, al construir la primera celda en la que observó que introduciendo en agua salada dos placas metálicas, una de cobre y otra de estaño, obtenía corriente eléctrica al conectarla exteriormente. Entonces no supo qué utilidad darle ya que sólo se conocía la electricidad natural de los rayos y la electricidad estática. Posteriormente se descubrió el proceso inverso, llamado electrólisis, y en 1833 Faraday enunció las primeras leyes de la electroquímica.

En 1839 el inglés W. Grove –jurista de profesión y físico de vocación- construyó la primera pila de combustible, apoyándose para ello en sus razonamientos a raíz de los experimentos desarrollados en relación a la electrólisis del agua. Su forma de proceder consistía en invertir el proceso de la electrólisis, haciendo reaccionar hidrógeno y oxígeno para producir electricidad. La pila de combustible que construyó contaba con electrodos de carbón de madera y no requería la disolución de metales, ya que la corriente eléctrica se conseguía a partir de la reacción de los gases, hidrógeno y oxígeno, para formar agua.

 Por ello se considera a William Grove el verdadero artífice de la tecnología propia de las pilas de combustible. Entre 1839 y 1889 Mond y Langer aspiraron a construir el primer sistema práctico, utilizando para ello el aire y el gas industrial procedente de la hulla. En 1889 a los equipos que utilizaban este principio se les denominó Pilas de Combustible o Fuel Cells, FC. A principios del siglo XX, los intentos llevados a cabo en la operación de pilas de combustible que pudieran convertir hulla o carbón directamente en electricidad, fallaron debido a la falta de conocimientos relacionados con los materiales y la cinética de los electrodos. Mientras tanto se iba desarrollando el motor de combustión interna y el descubrimiento del petróleo y su rápida explotación, terminaron por perjudicar no sólo el desarrollo de las pilas de combustible, sino también el de los vehículos eléctricos y otros avances electroquímicos.

En 1932 surgieron los primeros prototipos relacionados con las pilas de combustible de los ensayos llevados a cabo por Bacón. Logró mejorar los costosos catalizadores de platino empleados por Mond y Langer con una pila de hidrógeno oxígeno, usando para ello un electrolito alcalino de alta corrosión y unos económicos electrodos de níquel. En 1959 se logran vencer los retos tecnológicos y Bacón y sus colaboradores demuestran que un sistema de 5kW es capaz de proporcionar la energía necesaria a una máquina de soldar. También este año otros investigadores prueban un tractor de 20C.V. alimentado por una pila de combustible.

A finales de los años 50, la NASA comienza la búsqueda de un generador compacto de electricidad que fuera capaz de proveer energía a una serie de futuras misiones espaciales humanas. Después de despreciar los reactores nucleares, las baterías y los paneles solares, la NASA se decidió por las pilas de combustible. Subvencionaron más de 200 proyectos de investigación relacionados con los aspectos más comunes a las pilas de combustible y hoy en día, después de haber suministrado eficientemente electricidad, ya han demostrado que son válidas para usos espaciales. En los años 60, después de los éxitos obtenidos por la NASA, se predice que la solución a los problemas energéticos mundiales sería la pila de combustible.

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