Combustible
Páginas: 12 (2967 palabras)
Publicado: 12 de abril de 2012
Potencia y Energía de las Celdas de Combustible
Mario Mendoza Zegarra Ingeniero Mecánico mmendozaz@minpetel.com
Las celdas de combustible (CDC) o también llamadas pilas de combustible o pilas de hidrógeno (fuel cell) funcionan entregando energía y potencia por tiempo indeterminado mientras se alimente el sistema con hidrógeno.
Sin embargo, esta energíaeléctrica es afectada por no solamente elementos constructivos sino que además por condiciones ambientales de trabajo.
Es ampliamente conocida la viabilidad de las celdas de combustible debido a la consistente base teórica desarrollada por 1839. El alemán/suizo Christian Friedrich Schönbein publicó un artículo sobre el hidrógeno-oxígeno en el "Philosophical Magazine" en enero de1839.
Alrededor de la misma fecha el inglés Sir William Grove (1811-1896) estaba trabajando en conexión en serie y paralelo en su poderosa batería platino – zinc. En el artículo que publicó también en el "Philosophical Magazine" en febrero de 1839, Sir Grove indicaba la posibilidad de la reacción del hidrógeno – oxígeno para generar electricidad, presentando en todos los detalles la celda decombustible.
A partir de ello las celdas de combustible han sido sometidos a muchos tipos de presión (económica, tecnológica y política) que han afectado su desarrollo y que analizaremos en próximos artículos; sin embargo por ahora nos ocuparemos de las características técnicas de la energía eléctrica generada por las Celdas de Combustible y la configuración básica del diseño para afrontarlas limitación de tensión y evitar perdidas en el proceso.
Como se sabe, el funcionamiento de las Celdas de Combustible es simple. El hidrógeno que pasa por un medio electrolítico (membrana de intercambio de protones en el caso de las Celdas de Combustible tipo PEM1), que permite el paso de los protones del hidrógeno, rechazando los electrones que son obligados a pasar por el circuito y cargaeléctrica con la consecuente generación de corriente eléctrica. Ver la Figura N˚1.
1 Celdas de Combustible que operan a bajas temperaturas (entre 60 - 100 ºC), densidad de potencia alta.
De acuerdo con el Departamento de Energía de los Estados Unidos, "son las más adecuadas para vehículos ligeros, edificios, y potencialmente para reemplazar baterías recargables envídeo cámaras y teléfonos celulares y laptops". Estas celdas usan un polímero conductor de protones como electrolito
(Nafion), catalizador de Platino.
[pic]
Figura N˚1: Principios básicos de las Celdas de Combustible.
Este esquema que parece simple se complica por las variables que se introducen respecto combustible (hidrógeno), fuente de origen,calidad, almacenamiento, etc. Estas variables que afectan el funcionamiento y las características técnicas de la energía generada, se tratarán en posteriores artículos. Por ahora nos centraremos en analizar las características de la energía que es generada en las Celdas de Combustible.
¿Cuál es la Energía y Tensión que se general en las Celda de
Combustible?
La energía generadatiene características especiales que dependen de varios factores tales como la presión del gas combustible, su concentración, temperatura y cómo estos afectan la tensión de generación.
En muchos de los equipos utilizados para generación de energía eléctrica es muy clara la idea de cómo se realiza el proceso de generación de electricidad. Un buen ejemplo es un generador de electricidad impulsadopor molinos de viento, donde la energía cinética del aire nueve las hélices que producen la rotación del eje del generador, como se muestra en la Figura N˚2.
[pic]
Figure 2. Una turbina simple la potencia o energía suministrada y la energía eléctrica generada puede ser simple y fácilmente comprendida.
En las Celdas de Combustible, visualizar la transformación de le...
Mario Mendoza Zegarra Ingeniero Mecánico mmendozaz@minpetel.com
Las celdas de combustible (CDC) o también llamadas pilas de combustible o pilas de hidrógeno (fuel cell) funcionan entregando energía y potencia por tiempo indeterminado mientras se alimente el sistema con hidrógeno.
Sin embargo, esta energíaeléctrica es afectada por no solamente elementos constructivos sino que además por condiciones ambientales de trabajo.
Es ampliamente conocida la viabilidad de las celdas de combustible debido a la consistente base teórica desarrollada por 1839. El alemán/suizo Christian Friedrich Schönbein publicó un artículo sobre el hidrógeno-oxígeno en el "Philosophical Magazine" en enero de1839.
Alrededor de la misma fecha el inglés Sir William Grove (1811-1896) estaba trabajando en conexión en serie y paralelo en su poderosa batería platino – zinc. En el artículo que publicó también en el "Philosophical Magazine" en febrero de 1839, Sir Grove indicaba la posibilidad de la reacción del hidrógeno – oxígeno para generar electricidad, presentando en todos los detalles la celda decombustible.
A partir de ello las celdas de combustible han sido sometidos a muchos tipos de presión (económica, tecnológica y política) que han afectado su desarrollo y que analizaremos en próximos artículos; sin embargo por ahora nos ocuparemos de las características técnicas de la energía eléctrica generada por las Celdas de Combustible y la configuración básica del diseño para afrontarlas limitación de tensión y evitar perdidas en el proceso.
Como se sabe, el funcionamiento de las Celdas de Combustible es simple. El hidrógeno que pasa por un medio electrolítico (membrana de intercambio de protones en el caso de las Celdas de Combustible tipo PEM1), que permite el paso de los protones del hidrógeno, rechazando los electrones que son obligados a pasar por el circuito y cargaeléctrica con la consecuente generación de corriente eléctrica. Ver la Figura N˚1.
1 Celdas de Combustible que operan a bajas temperaturas (entre 60 - 100 ºC), densidad de potencia alta.
De acuerdo con el Departamento de Energía de los Estados Unidos, "son las más adecuadas para vehículos ligeros, edificios, y potencialmente para reemplazar baterías recargables envídeo cámaras y teléfonos celulares y laptops". Estas celdas usan un polímero conductor de protones como electrolito
(Nafion), catalizador de Platino.
[pic]
Figura N˚1: Principios básicos de las Celdas de Combustible.
Este esquema que parece simple se complica por las variables que se introducen respecto combustible (hidrógeno), fuente de origen,calidad, almacenamiento, etc. Estas variables que afectan el funcionamiento y las características técnicas de la energía generada, se tratarán en posteriores artículos. Por ahora nos centraremos en analizar las características de la energía que es generada en las Celdas de Combustible.
¿Cuál es la Energía y Tensión que se general en las Celda de
Combustible?
La energía generadatiene características especiales que dependen de varios factores tales como la presión del gas combustible, su concentración, temperatura y cómo estos afectan la tensión de generación.
En muchos de los equipos utilizados para generación de energía eléctrica es muy clara la idea de cómo se realiza el proceso de generación de electricidad. Un buen ejemplo es un generador de electricidad impulsadopor molinos de viento, donde la energía cinética del aire nueve las hélices que producen la rotación del eje del generador, como se muestra en la Figura N˚2.
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Figure 2. Una turbina simple la potencia o energía suministrada y la energía eléctrica generada puede ser simple y fácilmente comprendida.
En las Celdas de Combustible, visualizar la transformación de le...
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