El principio de la pila de combustible no es nuevo; fue demostrado por primera vez hace m\u00e1s de 150 a\u00f1os por dos investigadores, Christian Friedrich Sch\u00f6nbein y Sir William Grove.<\/p>\n
Se basa en una simple reacci\u00f3n qu\u00edmica:<\/p>\n
Hidr\u00f3geno + Ox\u00edgeno \u2192 Electricidad + Agua + Calor<\/strong><\/p>\n2 H2 <\/sub>+ O2 <\/sub>\u2192 2 H2<\/sub>O<\/p>\n<\/div>En la pila se produce una reacci\u00f3n redox para crear electricidad y calor. En el \u00e1nodo, la mol\u00e9cula de hidr\u00f3geno, al entrar en contacto con un catalizador, se descompone y libera electrones que crean la corriente el\u00e9ctrica. Esto es la oxidaci\u00f3n<\/strong>.<\/p>\n2 H2 \u2192 4 H+ + 4 e-<\/strong><\/p>\nPor otro lado, en el c\u00e1todo, el ox\u00edgeno, en contacto con los electrones liberados por la reacci\u00f3n anterior, reacciona. Esta es la reducci\u00f3n<\/strong>.<\/p>\nO2 + 4 e- \u2192 2 O-2<\/strong><\/p>\nFinalmente, los protones de hidr\u00f3geno, al llegar al c\u00e1todo<\/strong>, se recombinan con los iones de ox\u00edgeno y forman agua.<\/p>\n4 H+ + 2 O-2 \u2192 2 H2O<\/strong><\/p>\nSin embargo, aunque el principio es sencillo, su aplicaci\u00f3n sigue siendo m\u00e1s compleja.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>
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La pila de combustible de hidr\u00f3geno (tambi\u00e9n llamada pila de combustible) convierte la energ\u00eda de un combustible (hidr\u00f3geno) en energ\u00eda.<\/div>
<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
\u00bfCu\u00e1ndo<\/strong><\/span>\u00a0se desarrollaron las pilas de combustible?<\/h2><\/div>La primera pila de combustible se construy\u00f3 a finales del siglo XIX y ten\u00eda una potencia de 1,5 kW. El inter\u00e9s por la pila de combustible se reaviv\u00f3 en los a\u00f1os 30 con los trabajos de Francis T. Bacon. Sustituy\u00f3 el electrolito \u00e1cido por uno alcalino.<\/p>\n
La mejora resultante de la eficiencia y la vida \u00fatil de la pila de combustible permiti\u00f3 su uso en misiones espaciales. Sin embargo, como la tecnolog\u00eda es demasiado cara, queda confinada a nichos de mercado y ha sido abandonada por la industria.<\/p>\n
La aparici\u00f3n de cuestiones ecol\u00f3gicas y el entusiasmo del sector del autom\u00f3vil a principios de los a\u00f1os 90 reavivaron la investigaci\u00f3n sobre esta tecnolog\u00eda.<\/p>\n
A partir de entonces, se probaron varios tipos de electrolitos y se utilizaron en diferentes prototipos. La naturaleza del electrolito determina la temperatura de funcionamiento de la bater\u00eda y, por tanto, su aplicaci\u00f3n industrial y la eficiencia del sistema.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
\u00bfCu\u00e1les son los diferentes tipos de pilas<\/strong> y sus aplicaciones?<\/h2><\/div>Estos incluyen<\/p>\n<\/div>
<\/i><\/span><\/div>Pilas alcalinas<\/h3><\/div><\/div>
\n
(AFC, pilas de combustible alcalinas): utilizadas principalmente en las misiones espaciales Apolo, su temperatura de funcionamiento est\u00e1 limitada a entre 65\u00b0C y 90\u00b0C. Puede alcanzar los 250\u00b0C bajo presi\u00f3n con un electrolito altamente concentrado. Su eficiencia es de alrededor del 50%.<\/p>\n<\/div>
<\/div><\/div><\/div>
<\/i><\/span><\/div>Pilas de membrana de intercambio de protones<\/h3><\/div><\/div>
\n
(PEMFC, pila de combustible de membrana de intercambio de protones). Estas c\u00e9lulas funcionan a bajas temperaturas (por debajo de los 100 \u00b0C) con un rendimiento de alrededor del 50%. Tienen la capacidad de arrancar r\u00e1pidamente, a plena potencia, lo que permite suministrar energ\u00eda a veh\u00edculos e instalaciones de peque\u00f1o y mediano tama\u00f1o.<\/p>\n
Las bater\u00edas PEMFC est\u00e1n disponibles en rangos de potencia que van desde unos pocos milivatios hasta varios cientos de kilovatios.<\/p>\n<\/div>
<\/div><\/div><\/div>
<\/i><\/span><\/div>Pilas de \u00e1cido fosf\u00f3rico<\/h3><\/div><\/div>
\n
(PAFC, pila de combustible de \u00e1cido fosf\u00f3rico). La tecnolog\u00eda PAFC es una de las m\u00e1s avanzadas en t\u00e9rminos de desarrollo y comercializaci\u00f3n. Funciona entre 180\u00b0C y 210\u00b0C y puede alimentar instalaciones fijas de varios megavatios. La elevada producci\u00f3n de calor de la c\u00e9lula permite utilizarla para la cogeneraci\u00f3n.<\/p>\n<\/div>
<\/div><\/div><\/div>
<\/div><\/div>
<\/i><\/span><\/div>Pilas de carbonato fundido<\/h3><\/div><\/div>
\n
(MCFC, pila de combustible de carbonato fundido). Sus temperaturas de funcionamiento son bastante elevadas, entre 600\u00b0C y 700\u00b0C. Se utilizan para operar la producci\u00f3n de energ\u00eda estacionaria de gran tama\u00f1o (varias decenas de MW). Tienen un rendimiento bastante elevado que oscila entre el 60% y el 80% seg\u00fan la aplicaci\u00f3n.<\/p>\n<\/div>
<\/div><\/div><\/div>
<\/i><\/span><\/div>Pilas de \u00f3xido s\u00f3lido<\/h3><\/div><\/div>
\n
(SOFC, pila de combustible de \u00f3xido s\u00f3lido). Estas c\u00e9lulas funcionan a temperaturas muy altas, entre 800\u00b0C y 1000\u00b0C, lo que mejora considerablemente las reacciones cin\u00e9ticas. Esto evita la necesidad de utilizar catalizadores de metales raros. Sin embargo, las c\u00e9lulas tardan m\u00e1s en ponerse en marcha y las alt\u00edsimas temperaturas del sistema requieren un muy buen aislamiento y componentes muy resistentes a estas temperaturas. Se utilizan principalmente en la generaci\u00f3n de energ\u00eda estacionaria.<\/p>\n<\/div>
<\/div><\/div><\/div>
<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>
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