http://www.motordehidrogeno.net/hidroner-la-apuesta-espanola-por-el-hidrogeno
Pila de combustible
Pila de hidrógeno. La celda en sí es la estructura cúbica del centro de la imagen.
Una
pila de combustible, también llamada
célula o celda de combustible es un dispositivo
electroquímico de conversión de energía similar a una
batería, pero se diferencia de esta última en que está diseñada para permitir el reabastecimiento continuo de los
reactivos consumidos; es decir, produce
electricidad de una fuente externa de
combustible y de
oxígeno en contraposición a la capacidad limitada de almacenamiento de
energía que posee una batería. Además, los
electrodos en una batería reaccionan y cambian según cómo esté de cargada o descargada; en cambio, en una celda de combustible los electrodos son
catalíticos y relativamente estables.
Los reactivos típicos utilizados en una celda de combustible son
hidrógeno en el lado del
ánodo y
oxígeno en el lado del
cátodo (si se trata de una
celda de hidrógeno). Por otra parte las baterías convencionales consumen reactivos sólidos y, una vez que se han agotado, deben ser eliminadas o recargadas con electricidad. Generalmente, los reactivos "
fluyen hacia dentro" y los productos de la reacción "
fluyen hacia fuera". La operación a largo plazo virtualmente continua es factible mientras se mantengan estos flujos.
El fabricante de automóviles japonés
Honda, la única firma que ha obtenido la homologación para comercializar su vehículo impulsado por este sistema, el
FCX Clarity, en Japón y Estados Unidos, ha desarrollado también la Home Energy Station, (HES), un sistema autónomo y doméstico que permite obtener hidrógeno a partir de energía solar para repostar vehículos de pila de combustible y aprovechar el proceso para generar electricidad y agua caliente para el hogar.
Tecnología
Esquema de funcionamiento de una pila de combustible.
En el ejemplo típico de una célula de
membrana intercambiadora de protones (o
electrolito polimérico) hidrógeno/oxígeno de una celda de combustible (PEMFC, en inglés:
proton exchange membrane fuel cell), una membrana polimérica conductora de protones (el electrolito), separa el lado del ánodo del lado del cátodo.
En el lado del ánodo, el hidrógeno que llega al ánodo catalizador se disocia en
protones y
electrones. Los protones son conducidos a través de la membrana al cátodo, pero los electrones están forzados a viajar por un
circuito externo (produciendo
energía) ya que la membrana está aislada eléctricamente. En el catalizador del cátodo, las moléculas del oxígeno reaccionan con los electrones (conducidos a través del circuito externo) y protones para formar el agua. En este ejemplo, el único residuo es
vapor de agua o agua líquida. Es importante mencionar que para que los protones puedan atravesar la membrana, esta debe estar convenientemente humidificada dado que la conductividad protónica de las membranas poliméricas utilizadas en este tipo de pilas depende de la humedad de la membrana. Por lo tanto, es habitual humidificar los gases previamente al ingreso a la pila.
Además de hidrógeno puro, también se tiene el hidrógeno contenido en otras moléculas de combustibles incluyendo el diésel, metanol (véase
DMFC) y los hidruros químicos, el residuo producido por este tipo de combustibles además de agua es
dióxido de carbono, entre otros.
