CELDA DE CUMBUSTIBLE

INDICE

Introducción 1

Definición y principio de operación 2

Tipos 3

· AFC (Alkaline Fuel Cell)

· PAFC (Phosphoric Acid Fuel Cell)

· PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell)

Desarrollo y oferta comercial 4

Ventajas y Desventajas 5

Perspectivas 6

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INTRODUCCIÓN

Los problemas de contaminación ambiental así como de la futura crisis energética mundial hace

pensar en el ahorro de energía. Esto aplicado al transporte se traduce en:

· Utilizar eficientemente la energía

· Mejorar la calidad del medio ambiente

Para lograr satisfacer esta necesidad, en los últimos años se han venido desarrollando vehículos

propulsados por motores eléctricos los cuales son accionados con la energía que suministra las

celdas de combustible, aunque en la actualidad resulta muy costosa esta tecnología se piensa que

en el futuro disminuirá al incrementarse la demanda.

Actualmente algunos prototipos están en su fase de prueba y muy posiblemente se comercializarán

en el primer lustro del próximo siglo.

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DEFINICIÓN Y PRINCIPIO DE OPERACIÓN

Una celda de combustible (fuel cell) es un dispositivo electroquímico que genera electricidad y calor

combinando hidrógeno y oxígeno sin ninguna combustión.

Las celdas de combustible son similares, en funcionamiento, a las baterías que producen corriente

directa (CD). Pero a diferencia de éstas una celda de combustible no se agota ni se recarga.

Las celdas de combustible están compuestas por dos electrodos, un ánodo y un cátodo, separados

por un electrólito. Como en las baterías, las celdas de combustible se agrupan en pilas para

obtener un voltaje aceptable así como cierta potencia de salida.

En una celda de combustible típica, un combustible en estado gaseoso (Hidrógeno), es

continuamente suministrado al compartimento del ánodo (-). Por otro lado se suministra

continuamente un oxidante (Aire) en el compartimento del cátodo (+). La reacción electroquímica

se produce en los electrodos donde se da origen a una corriente eléctrica.

Lo anterior se puede representar con la siguiente ecuación química:

Sin ser baterías, como parece, las celdas de combustible no liberan energía almacenada, esto

debido a que la energía eléctrica que se produce por la reacción electroquímica entre el Hidrógeno

y el Oxígeno, se tiene que consumir en ese preciso instante.

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TIPOS

La diferencia entre las celdas de combustible radica específicamente en el electrólito que éstas

utilicen, de ahí tenemos los siguientes tipos los cuales se aplican al transporte:

AFC (Alkaline Fuel Cell)

· Utilizan una solución acuosa de hidróxido de potasio como electrólito

· La vida promedio de operación es de 15 000 horas

· Han sido utilizadas por largo tiempo por la NASA en misiones espaciales

PAFC (Phosphoric Acid Fuel Cell)

· El electrólito es de ácido fosfórico

· Pueden utilizar metanol, gas natural o gas LP como combustible

· Se utilizan electrodos de platino

· Su temperatura de operación es de 200 ºC

· Su eficiencia es de entre el 40 - 45%

PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell)

· También llamadas celdas de combustible de polímero sólido

· Utilizan membranas de un polímero especial como electrólito, esta membrana permite la

conducción de iones de hidrógeno

· Operan a temperaturas de entre 50 y 95 ºC

· Se perfilan como la tecnología que se utilizará en los futuros vehículos equipados con

celdas de combustible

· Su eficiencia es mayor de 40 %

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