Celda de Combustible

Universidad de Chile
Facultad de Ciencias F´
ısicas y Matem´ticas
a
Departamento de Ingenier´ El´ctrica
ıa e
Curso de Verano de Energ´ Renovables
ıas

Guia de experimento:
Celdas deCombustible
Se trabajar´ en esta ocasi´n con celdas de combustible, que generan energ´ el´ctrica a
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partir de hidr´geno y ox´
o
ıgeno. Se estudiar´ una de las formas de obtener el hidr´geno, yse
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utilizar´n celdas como acumuladores en 2 experimentos.
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1.

Introducci´n
o

Las celdas de combustible (fuel cells en ingles) son dispositivos electroqu´
ımicos, dise˜ados
npara transformar su combustible en energ´ el´ctrica de modo continuo. Es decir, mientras
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exista combustible, la celda ser´ capaz de entregar energ´ a diferencia de una bater´ en
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ıa,
ıa,
quela energ´ almacenada en forma qu´
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ımica es limitada.
Internamente se genera una reacci´n entre el hidr´geno y el ox´
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ıgeno, y su resultado es
vapor de agua, por lo que es muy atractivadesde el punto de vista de generaci´n de energ´
o
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sin emisi´n de contaminantes.
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En detalle, lo que ocurre es que por el ´nodo de la celda entra hidr´geno, que se separa
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en 2H+ y 2e− .Los electrones viajan entonces desde el ´nodo al c´todo por un circuito
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el´ctrico, mientras que los protones H+ viajan por una membrana. Ambos se encuentran
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nuevamente en el c´todo, y juntocon ox´
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ıgeno producen vapor de agua como resultado. De
esta ultima reacci´n se obtiene una diferencia de potencial (voltaje de la celda).
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Las eficiencias de la celda son del orden del50 %, debido a que parte de la energ´
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tambi´n se disipa como calor.
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Las celdas de combustible encuentran aplicaci´n en dispositivos m´viles, donde la deno
o
sidad energ´tica esimportante (mucha energ´ almacenada en poco espacio). Tambi´n exe
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e
isten aplicaciones en veh´
ıculos el´ctricos, donde el combustible derivado del petr´leo (gas,
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o
bencina, diesel) es...