Celdas

Celdas De Combustibles: Determinacion Del Tipo Apropiado Para La Generacion Electrica Utilizando Gas Natural Como Combustible

INTRODUCCIÓN

En los últimos años la energía eléctrica se ha convertido en el motor de nuestro planeta, esta es utilizada en todas las actividades de la sociedad desde las más simples hasta las más complejas, como la industria, los hogares, el comercio, entre otras.Como consecuencia del uso de la energía se han presentado problemas como la contaminación ambiental y en un futuro cercano una crisis energética mundial, esto se debe principalmente a que la mayoría de la energía consumida en el planeta es de origen no renovable. Dando origen a estudios que ayuden a buscar de nuevas formas de energías de menor impacto para el planeta y así tener un mayorequilibrio ambiental, con lo cual se ha planteado la necesidad de desarrollar dispositivos para producir energía de forma más eficiente y como consecuencia, menos contaminante.

Empresas, gobiernos, universidades se han centrado en la búsqueda de otras formas de producción de energía como las celdas de combustible, quebuscan una alta eficiencia energética utilizando hidrogeno como combustible primario.CAPÍTULO 1. PRELIMINARES
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El mundo ha experimentado diferentes procesos de desregulación que ha permitido una competencia en el sector de generación eléctrica. Esto ha abierto oportunidades para la generación de potencia por los usuarios de la electricidad usando sistemas de generación de tamaño reducido y tecnologías consideradas como emergentes [1], todo estocomo consecuencia de un crecimiento del mercado eléctrico, el desarrollo de los mercados financieros y el acelerado progreso técnico, que han hecho posible que el tamaño optimo de las nuevas inversiones en generación disminuya, en relación con el tamaño del mercado y la capacidad de capital privado [2]. Las fuentes de energía distribuida (FED), que generalmente son fuentes pequeñas y que seencuentran ubicadas en lugares donde el usuario le da uso a esta energía (tanto eléctrica como térmica), han aparecido como una opción para cumplir con la necesidad creciente del consumidor por energía eléctrica con énfasis en la confiabilidad y calidad de energía. El portafolio de fuentes de energía distribuida incluye generadores, almacenadores de energía, y para ciertas clases de sistemas, interfacesavanzadas de electrónica de potencia entre generadores y la red comercial de potencia son necesarios. Una de las principales diferencias entre la generación distribuida y la generación convencional, es que está última está asociada con grandes redes de transmisión que transportan la energía para ser distribuida a los diferentes centros de consumo [3]. Mientras que la generación distribuida, comoya se menciono, son fuentes pequeñas que se encuentran ubicadas en el lugar donde el usuario le da uso a la energía, permitiendo reducir la utilización de redes de transporte de energía y las pérdidas globales del sistema por kilovatios horas consumidos efectivamente, esta es la ventaja competitiva fundamental más importante [3]. De las tecnologías mencionadas anteriormente resaltan las microturbinas y las celdas de combustibles, partiendo de que pueden operar con múltiples combustibles con bajas emisiones de contaminante, alta eficiencia y alta confiabilidad [2]. Siendo las celdas de combustibles una tecnología de generación, con rápido desarrollo, las mismas poseen características que las hacen favorables, como la baja emisión contaminante, operación silenciosa y un limitado número departes móviles [2]. El principio básico del funcionamiento de una celda de combustible fue descubierto por el físico aficionado William Grove, en el año 1842. Grove pudo producir energía eléctrica a través de 4 celdas primitivas que utilizaban hidrogeno y oxigeno como lo muestra la figura 1 [4]. Grove presento dos modelos significativos de celdas de combustible. El primer modelo consistía en zinc...