4 de noviembre de 2005

Como funciona una pila de combustible

El combustible que emplea es hidrógeno. Si no disponemos de él, podemos sustituirlo por otros como el etanol. Pero entonces necesitamos un reformador: un aparato que transforme el combustible en hidrógeno y CO2.

Ahora viene la parte más complicada. El fundamento físico de la célula:
Partimos de un ánodo y un cátodo. Al ánodo llega el hidrógeno. Gracias al catalizador se separan los protones y los electrones. El electrolito deja pasar los protones, pero no los electrones. Los electrones han de pasar por un circuito externo.


Al llegar al cátodo, los electrones y protones se encuentran con el oxígeno, y se unen para crear agua. Nosotros aprovechamos esa corriente de electrones que va desde el ánodo hasta el cátodo para alimentar nuestros aparatos eléctricos.

Cada celda unidad genera menos de 1 Voltio. Por eso necesitamos varias apiladas una junto a la otra. De ahí viene el nombre de pila de combustible.

  • Ventajas:
    • Elevada energía: El hidrógeno es uno de los combustibles más energéticos que existen.
    • Elevada densidad de energía: En relación a lo anterior, con el tamaño de una célula de combustible, podemos tener más energía que cualquier otro tipo de batería (Níquel-Cadmio, Metal-Hidruro, Litio, etc)
    • Ruido: No produce ningún tipo de ruido
    • CO2: No emite CO2, salvo que esté alimentada de algún bioalcohol. En tal caso emitiría CO2 el transformador, pero no la pila.
    • Rendimiento: Posee un rendimiento del 40%, similar a un automóvil. Pero en instalaciones grandes podemos emplear el calor generado para producir agua caliente y frío. Alcanzamos así rendimientos del 80%.
    • Menos explosivo: Se han hecho pruebas con coches sometidos a impactos y con rotura de los depósitos de combustible. Los que llevaban gasolinas acabaron envueltos en una gran llama de fuego. Los que llevaban hidrógeno, el hidrógeno produjo una llama breve y en una única dirección (como si fuese un lanzallamas)
  • Inconvenientes:
    • Altamente inflamable: arde con facilidad
    • Detección: su llama es incolora, y apenas produce olor. Esto último podría evitarse añadiendole alguna sustancia que le proporcione olor y que no afecte a la reacción química
    • Obtención: Se precisa mucha energía para obtenerlo del agua. Yo ya comenté una posible solución. Otra opción son los sistemas regenerativos.
    • Distribución: aún falta una red de distribución importante (hidrogeneras)
    • Dificultad de transporte: Para licuarlo se necesitan 20K(-253ºC). Es muy voluminoso su almacenamiento. Y su transporte por conductos es más complicado que otros gases.

2 comentarios:

Anónimo dijo...

woooow

Bicholoco dijo...

O_o