Construcción de una celda de combustible PEM

RECOPILACIÓN DEL TRABAJO
EXPERIMENTAL

LABORATORIO DE HIDRÓGENO

CELDA DE COMBUSTIBLE PEM

04/11/2014

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¿ Que es una pila de combustible
intercambiadora de protones?

Es un tipo de pila de combustible de hidrógeno
que se están desarrollando para aplicaciones de
transporte, así como para aplicaciones de celdas
de combustible estacionarias y portátiles. Sus
rasgosdistintivos son una temperatura más baja y
rangos de presión (50 a 100 ° C) y un especial de
polímero electrolítico membrana .

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CARACTERISTICAS

•

Electrolito: Fina membrana de polímero.

•

Reactivos: H2 y O2.

•

Catalizador: Platino con pequeñas incorporaciones de otros
metales: Ru, Mo, Pb, Rh, Ir, Re.

•

Combustible: Hidrógeno.

•

Portador de carga: Ion de H2(protones)

•

Las celdas de combustible de membrana de intercambio
protónico, debido a su simplicidad y a la alta densidad de poder
son el único tipo de celda de combustible considerado
actualmente para impulsar automóviles sustituyendo la gasolina y
el diesel de motores de combustión interna.

 Utilizan

como electrólito una membrana
polimérica sólida (película delgada de plástico)conductora de protones.
 Se encuentra entre dos electrodos porosos
impregnados en el lado de la membrana con un
electro catalizador (usualmente Pt) y un material
hidrofóbico del otro lado.
 Esta membrana es permeable a los protones
cuando está con agua, pero no conduce
electrones.



El único líquido que maneja la celda PEM es agua, los
efectos por corrosión son mínimos.



Elelectrodo esta formado por un electrolizador
disperso sobre un material soporte poroso, es
conductor electrónico.

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Es una membrana polimérica conductora de protones.
Debe tener alta conductividad protónica, baja
conductividad electrónica, estabilidad química y debe
ser impermeable a los gases de reacción.



El material que mejor cumple con estas características
es el Nafion,modelo 110 y de espesor típico está entre
50 y 175 μm.



Diseño y construcción de una pila de combustible
con membrana de conducción protónica tipo PEM
(proton Exchange membrane), que utilice
hidrógeno como combustible y adaptarla a un
sistema para generar la potencia de su
funcionamiento.

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Hablando de un tipo de energía, la electricidadtiene
como único problema que no se puede acumular.
 Surgen diferentes manera de almacenamientos: agua,
muelles, combustibles nucleares y por su mayor uso
reacciones químicas, concretamente uso de
combustibles.
 Hoy en día se está trabajando en tratar de hacer uso
en las celdas de combustible en la generación de
potencia a gran escala como en pequeñas
aplicaciones, ya que en un principiosolamente se les
daba el uso en dispositivos espaciales como fuente de
generación de potencia.


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Una buena opción es la pila de combustible; y
aunque se conocen cinco tipos diferentes, el
funcionamiento es básicamente el mismo,
hidrógeno en forma de protón o hidroxilo es
oxidado de manera electroquímica y no física de
lo contrario seproducen derivados nitrogenados
tóxicos al mezclarlo con el aire para que se
queme.

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Las pilas de combustible de membrana polimérica de
hidrogeno se encuentran en un punto intermedio de
producción de potencia (10W-100kW).
Generan electricidad combinando hidrógeno y oxígeno
electroquímicamente sin ningunacombustión. N
No se agotan como lo haría una batería, ni precisan recarga,
ya que producirán energía en forma de electricidad y calor
en tanto se les provea de combustible.
Las celdas de combustible producen agua 100% pura,
corriente eléctrica y calor útil.
Utilizan cualquier combustible que contenga hidrógeno.
Las celdas de combustible en resultados de práctica pueden
alcanzar valores entre...