PILAS COMBUSTIBLES

PILAS COMBUSTIBLES

Una pila de combustible, también llamada célula de combustible o celda de combustible, es un dispositivo electroquímico en el cual un flujo continuo de combustible y oxidante sufren una reacción química controlada que da lugar a los productos y suministra directamente corriente eléctrica a un circuito externo.

El proceso electroquímico que tiene lugar es de alta eficiencia y mínimo impacto ambiental. En efecto, dado que la obtención de energía en las pilas de combustible está exenta de cualquier proceso térmico o mecánico intermedio, estos dispositivos alcanzan eficiencias mayores que las máquinas térmicas, las cuales están limitadas por la eficiencia del Ciclo de Carnot.

La construcción de una pila de combustible en sí misma resulta simple, pues consta de muy pocas partes. Lo más importante son los electrodos y el electrolito. Además, se necesitan placas con canales de flujo para distribuir los reactantes homogéneamente por toda el área de la celda. La siguiente figura muestra los componentes de una pila de combustible de electrolito polimérico, PEMFC.

Sus compontes esenciales:

Electrolito – El electrolito tiene tres funciones principales: conducotriónico, aislante electrónico y separador de los reactantes anódicos y catódicos. Los iones deben pasar a través de la membrana para mantener el equilibrio de cargas entre el ánodo y el cátodo. La especie iónica en concreto y su dirección varían según el tipo de pila de combustible (ver ‘’Tipos de Pilas de Combustible”). Como se ha descrito en los fundamentos, la idea básica de una pila de combustible es la separación de los reactantes y que las reacciones electroquímicas anódica y catódica tengan lugar separadamente.

Electrodos – Las reacciones electroquímicas tienen lugar en la superficie de los electrodos. El combustible es oxidado en el ánodo y el oxígeno es reducido en el cátodo. La combinación de una membrana y dos electrodos se conoce como conjunto electrodos/membrana o MEA (membrane electrode assembly).

Canales de flujo/placas bipolares – Las placas con canales de flujo aseguran la distribución del combustible y del oxidante por todo el área de la celda. Diferentes tipos de canales en forma de serpentín, paralela e interdigitado se mecanizan en las placas por donde los gases, por ejemplo, hidrógeno y aire fluirán.

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