celdas de combustible

INGENIERÍAMECÁNICA AUTOMOTRIZ
ELECTRICIDAD DEL AUTOMOVIL
INTEGRANTES:

Ángel Yasmany Aguilar Romero.
Juan Andrés Rivera Caravajo.
Steven Rolando Ronquillo Ronquillo.
Christian Oswaldo Quito Sinchi.
Esteban Homero Delgado Calle.
Diego Ricardo Arias Plasencia.

TRABAJO DE INVESTIGACION Nº: 2
GRUPO: 2
CICLO:

5to de Ingeniería Automotriz
FECHA:

05 de Noviembre del 2013
2013 –2014
Tema: Celdas de combustible.

Introducción.
En la actualidad se utiliza en todo lugar las celdas de combustible ya que son silenciosas,
eficientes y limpias, es por esta razón que no produce ningún tipo de contaminación
durante su operación.
Las celdas de combustible son eficientes en un 40-50%, significativamente más que las
generadoras convencionales. Una planta de vapor esnormalmente 35% eficiente, mientras
la eficiencia de un motor de combustión interna en un vehículo típico es solo 15%.
Las celdas de combustible se utilizan en varios campos que detallaremos en el siguiente
informe. Aunque hay mucha atención dirigida hoy al uso de las celdas de combustible en
los automóviles, probablemente va a ser difícil meterse en este mercado, debido al costo
relativamente bajo porcaballo de los motores normales de combustión interna y la
fortaleza y alta densidad de potencia requerida en los sistemas de propulsión vehiculares.

1. Objetivo general:
Comprender el funcionamiento e identificar los tipos de celdas de combustible, así como
también conocer sus aplicaciones.

2. Objetivos específicos
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Conocer el principio de funcionamiento de las celdas decombustible.
Conocer los componentes básicos de una celda de combustible.

Identificar los tipos de celdas de combustible que existen en la actualidad.
Determinar las formas de obtención y almacenamiento de hidrogeno.

3. Marco teórico
3.1 Celdas de combustible Una celda de combustible es una generadora que convierte la energía química de un
combustible directamente en electricidad. Encasi todos los casos el combustible es
hidrógeno o una mezcla de gases rica en hidrógeno. La reacción en una celda de
combustible es:
Hidrógeno + Oxígeno (del aire) --> Electricidad + Agua + Calor. (University, 2013)
Se representará en la figura 1.Una celda de combustible.

Figura 1. Celda de Combustible

3.2 Principio de funcionamiento.
Las celdas de combustible se basan en reactoreselectroquímicos donde la energía química
se convierte en electricidad, sin mediar proceso alguno de "combustión". El dispositivo es
muy simple: está formada por dos electrodos separados por un electrolito (un material
especialmente tratado que permite el paso de iones -átomos cargados positiva o
negativamente- pero no de electrones). En el electrodo negativo (ánodo) tiene lugar la
oxidación delcombustible (normalmente hidrógeno aunque puede ser metanol u otros) y en
el positivo (cátodo), la reducción del oxígeno del aire.
Así, una de las reacciones más simples que se pueden dar en una celda es que el oxígeno y
el hidrógeno se combinen para formar agua y producir energía eléctrica y calor.
Reacción en el ánodo 2H2 ---------- 4H+ + 4eReacción en el cátodo O2 + 4H+ + 4e- --------- 2 H2OEn principio, una celda de combustible opera como una batería. El funcionamiento de una
celda de combustible consiste básicamente en la oxidación del hidrógeno en agua,
generando energía eléctrica y calor directamente, sin pasar por generadores u otros
artefactos. Genera electricidad combinando hidrógeno y oxígeno electroquímicamente sin
ninguna combustión. A diferencia de las baterías, unacelda de combustible no se agota ni
requiere recarga. Producirá energía en forma de electricidad y calor mientras se le provea
de combustible. El único subproducto que se genera es agua 100% pura.
Una celda de combustible consiste en dos electrodos separados por un electrólito. Oxígeno
pasa sobre un electrodo e hidrógeno sobre el otro. Este proceso producirá agua, corriente
eléctrica y...