Las Células de Combustible

Las células o pilas de combustible son dispositivos capaces de convertir la energía química de un combustible en energía eléctrica mediante un proceso electroquímico. En las pilas de combustible el combustible se oxida electroquímicamente y no mediante combustión, por tanto es un proceso controlado en el que no hay grandes pérdidas de energía por calor, vibraciones o ruido como ocurre con la combustión en motores.

Las células de combustible pueden utilizar combustibles como metanol, hidrógeno, etanol, gas natural o gas propano licuado. La energía utilizada para producir algunos de los combustibles puede provenir de fuentes renovables como la energía eólica, solar o la biomasa de tal forma que se almacena la energía sin recurrir a bancos de baterías.

Las pilas de combustible se utilizan en aplicaciones portátiles para impulsar vehículos eléctricos y en aplicaciones estacionarias para hospitales, edificios y estaciones de telecomunicaciones. En el caso de los vehículos estos utilizan células de combustible para proveer de corriente continua a los motores eléctricos.

Una célula o pila de combustible contiene electrodos (cátodo y ánodo), estos se encuentran separado por una membrana o película de electrolito que permite el paso de los iones. Los electrodos también están unidos eléctricamente por un circuito (cables) que transfiere los electrones de un electrodo al otro. Además de lo anterior la célula debe tener un catalizador -usualmente platino- que hace posible la reacción, este se ubica en la superficie donde el combustible (u oxidante) se encuentra con el electrolito.

En el caso del hidrógeno este este llega al ánodo y se divide en protones (H+) y en electrones (e-). Los primeros atraviesan la capa de electrolito y los electrones recorren el circuito (los electrones representan corriente eléctrica). En el cátodo los protones y los electrones se encuentran nuevamente y reaccionan con el oxígeno para formar agua como único desecho.

Mediante la combinación de hidrógeno y oxígeno, las células de combustible pueden producir suficiente energía eléctrica, emitiendo únicamente agua pura como residuo. Son tan limpias que actualmente los astronautas beben el agua producida por las células de combustible del Transbordador Espacial.

La diferencia más importante entre las pilas convencionales o baterías y las pilas de combustible es que las baterías son cerradas, de tal forma que los que los reactantes son limitados. En cambio, las células de combustible son sistemas abiertos en el que los reactantes provienen del exterior del dispositivo y son reabastecidos continuamente.

Post Relacionados:

Published by DForce on Dec 16th, 2009 in Energías Renovables

Tags: células de combustible, energía eléctrica, energía química