¿Qué es una pila de combustible?



Es un dispositivo similar a una batería, pero a diferencia de esta, está diseñada para reabastecer continuamente los reactivos consumidos. Las también llamadas celdas de combustible son muy útiles como fuentes de energía en lugares remotos como por ejemplo: naves espaciales, estaciones meteorológicas alejadas o localizaciones rurales. Honda desarrolló un  vehículo impulsado por este sistema, el FCX Clarity, comercializado en Japón y Estados Unidos.

 

El principio de la pila de combustible es el inverso de la electrolisis. Una pila de combustible consiste de dos electrodos con un electrolito en medio. Oxigeno (o aire) pasa a través de un electrodo e hidrogeno a través del otro electrodo generando electricidad (1VDC) y agua. Una Pila de combustible funciona como una batería pero solo genera electricidad mientras el combustible es suministrado y no se descarga.

Las células de combustible fueron descubiertas por el científico Christian Friedrich Schönbein en Suiza en 1838. La primera fue desarrollada por William Grove en 1843, utilizando materiales similares a los usados en la actualidad. En 1959, Harry Ihrig construyó un tractor basado en una pila de combustible de 15 kilovatios.  Las pilas de combustible tienen emisiones cero, en contraste con los combustibles actuales más comunes como puedan ser el metano o el gas natural, que generan dióxido de carbono.

Posibles aplicaciones de la pila de combustible:

  • Sustituir a los motores de vehículos
  • Generar electricidad en grandes centrales, sustituyendo a las actuales turbinas
  • Generación doméstica de calor y electricidad
  • Industria Aeroespacial
  • Desarrollos militares (principalmente submarinos

     

 

Comparativa entre una pila de combustible y un motor de combustión

 Pila de combustible   Motor de combustión
 Silencioso  Ruidoso
 40% Rendimiento  16% Rendimiento
 Sin emisiones  Emisiones de CO2
 Sin sistema de distribución

 Sistema de distribución muy establecido

 

La tendencia en el uso de combustibles es a reducir contenido en Carbono aumentando el  contenido en Hidrogeno, Esto implica menos contaminación y al mismo tiempo se produce una reducción del conocido como efecto invernadero.

El hidrógeno tiene más alto contenido de energía por unidad de peso que cualquier otro  combustible y, en caso de accidente, se dispersaría rápidamente. Como desventajas, el  hidrógeno tiene una temperatura de licuefacción extremadamente baja (20 K) y una energía muy baja por unidad de volumen como gas o como líquido (más o menos una tercera parte de la del gas natural o gasolina, respectivamente).

Otras desventajas son: la obtención del hidrógeno líquido requiere de un proceso que consume grandes cantidades de energía, el transporte de hidrógeno gaseoso por ductos es menos eficiente que para otros gases, los contenedores para su almacenaje son grandes y el almacenamiento de cantidades adecuadas de hidrógeno a bordo de un vehículo todavía representa un problema significativo.

Fuentes
http://www.biblio.com/books/436308472.html
http://www.fuelcelltoday.com/media/pdf/archive/Article_1104_Fuel%20Cell%...
http://en.wikipedia.org/wiki/Honda_FCX_Clarity
http://www3.euitt.upm.es/departamentos/ef/ficheros%20ing%20energia%20ren...

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JPDR