CELDA COMBUSTIBLE DE HIDRÓGENO

CELDA COMBUSTIBLE DE HIDRÓGENO

Una pila de combustible es un dispositivo electroquímico el cual su concepto es parecido al de una batería. Se fundamenta en la creación de electricidad mediante el uso de productos químicos, que suelen ser hidrógeno y oxígeno, donde actúa el hidrógeno como elemento combustible, y el oxígeno se obtiene directamente del aire.

También se pueden utilizar otros modelos de combustibles que comprendan de moléculas de hidrógeno en su estructura, como gas metano, etanol, metanol, diésel o gasolina, etc.

La eficiencia que una celda pueda alcanzar puede ser de niveles muy altos, esto se debe a que se genera energía eléctrica de forma directa, además que al no poseer partes móviles estas son muy silenciosas. También se le debe agregar que la pila de combustible no usa como combustión de accionamiento al combustible. Este mecanismo genera energía propia, convirtiéndolo en un mecanismo libre de contaminación.

Se pueden combinar las celdas de combustible individuales produciendo motores más potentes que son impulsados, por ejemplo, con hidrogeno.

Se pueden fabricar en diferentes tamaños y para diferentes aplicaciones:

• Aplicación estacionaria: La instalación de un aproximado de 2500 sistemas de combustible de pilas en hospitales, escuelas, hoteles, etc. se encuentran conectadas a una red que suministra adicionalmente energía eléctrica para una planta o a una red como un sistema autónomo para generar en áreas remotas o desoladas, energía eléctrica.
• Aplicación e transporte
• Telefonía celular

Funcionamiento:

Su funcionamiento consiste en la oxidación del hidrogeno en el agua, produciendo calor de forma directa energía eléctrica, sin atravesar por generadores u otros dispositivos.

Esta formado por un cátodo, un ánodo y por electrolitos. Sin embargo, la reacción de oxidación de hidrogeno se produce en todos los tipos de pilas de combustibles, aunque los materiales que son utilizados varían en cada tipo.

Se forma electricidad, calor y agua por la reacción que se produce. Esto se puede lograr alimentando de hidrogeno al ánodo de la celda y al cátodo de oxígeno, siendo separados por una membrana electrolítica.

La reacción producida ocurre en el interior de la célula. En diferentes partes de la pila se tiene lugar la producción de agua esto dependiendo del electrolito utilizado.

Hacia el ánodo de la celda fluye las moléculas de hidrogeno, donde ayudado por una capa de platino se elimina los electrones de los átomos de hidrogeno siendo ionizado (en forma de protón H+). Se permite solo el paso de los protones al cátodo por medio de la membrana electrolítica.

Al no atravesar los electrones por medio de la membrana electrolítica, son forzados a salir del ánodo por una corriente eléctrica a un circuito externo, esta corriente se utiliza como alimentación de artefactos.

Continuamente, al fluir el oxígeno por el cátodo se combina los protones y electrones formando moléculas de agua, al ser producidos, se libera en forma de calor la energía producida. Esta reacción es exotérmica y de reacción positiva.

Proceso químico producido:

Ánodo: 2H2 4H+ + 4e-[pic 1]

Cátodo: 4H+ + 4e- + O2 2H2O[pic 2]

Reacción Global: 2H2 + O2  2H2O[pic 3]

Se puede realizar esta operación de forma continua si los suministros de los componentes son fabricados de manera constante y con un flujo de régimen estable.

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