celda de combustible

UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL NORTE
FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS GEOLÓGICAS
Departamento de Ingeniería Metalúrgica y Minas

CELDA DE COMBUSTIBLE
INFORME FINAL

Profesor

ALEJANDRO MORALES SOTO
Asignatura

ELECTROMETALURGIA

Antofagasta, 01 de Diciembre de 2014

Resumen

Las pilas de combustible producen pequeñas cantidades de emisiones
locales, por lo que son una de lasalternativas más prometedoras para motores de
combustión interna como la principal fuente de energía en los vehículos del futuro.
Los autobuses urbanos están entre las primeras aplicaciones comerciales para las
pilas de combustible en los vehículos, debido al hecho de que son muy visibles
para el público, que contribuyen significativamente a la contaminación del aire en
las zonas urbanas,teniendo pequeñas limitaciones en peso, volumen y carga de
combustible.
Resultados de mediciones de la vida real de los flujos de energía en un
autobús PEM Fuel Cell Hybrid Concept, se presentan en este documento. La
recuperación de energía mediante el frenado regenerativo ahorra hasta un 28% de
energía. Un sistema de pila de combustible de 100 kWh es la fuente de energía y
un paquete debaterías de alto voltaje funciona como un amortiguador de energía
y ampliación de potencia. El combustible, el hidrógeno comprimido, se almacena
en dos recipientes de acero inoxidable de alta presión montados en el techo del
autobús. El autobús tiene una serie transmisión eléctrico híbrido con motores de
rueda con una potencia máxima de 100 kW. Los autobuses hídricos de pila decombustible tienen un gran potencial, pero todavía hay muchas cuestiones a
considerar antes de su comercialización a gran escala de la tecnología. Estos
están relacionados con la durabilidad, la vida, los costos, el vehículo y la
optimización del sistema y el diseño del subsistema.

Celda de Combustible

Página I

Nomenclatura

O2

: Oxígeno molecular.

H2O

: Agua.

H+

: Catiónhidrógeno.

t

: Toneladas.

g

: Gramos.

L

: Litros.

km

: Kilometro.

kWh

: Kilowatt por hora.

min

: Minutos.

°C

: Grados Celsius.

I

: Intensidad de corriente.

i

: Densidad de corriente.

E

: Potencial de celda.

S

: Área superficial.

A

: Amper.

PEM

: Membrana de intercambio de protones.

Celda de Combustible

Página IITabla de Contenido
Resumen .................................................................................................................. I
Nomenclatura .......................................................................................................... II
Introducción............................................................................................................. 1
Marco Teórico ...................................................................................................... 1
Objetivos .............................................................................................................. 3
Pilas de combustible ............................................................................................... 4
Pila de combustible demembrana de intercambio de protones .............................. 8
Componentes de las pilas PEM ........................................................................... 9
Esquema de funcionamiento ............................................................................. 11
Diseño delbus....................................................................................................... 13
Pilas de combustible .......................................................................................... 13
Combustible ....................................................................................................... 14
Costos ................................................................................................................... 15
Costos fabricación pila...