Estado del arte de las celdas de combustible
Páginas: 7 (1606 palabras)
Publicado: 22 de febrero de 2015
Estado del Arte de las Celdas de Combustible
C. A. CARDONA*
Abstract- Actualmente se dispone de una
A diferencia de las baterías, las Celdas de
gran variedad de alternativas para satisfacer
Combustible
las necesidades energéticas; la mayoría de
químicas que formen parte de su estructura o
estos procesos implican combustión de
se encuentren almacenadas dentro de ellas;hidrocarburos altamente contaminantes para
los reactivos son suministrados desde el
la atmosfera. No obstante el uso de las celdas
exterior de la celda, por lo que pueden
de combustible se perfila como una solución
mantenerse
para reducir la contaminación del aire.
continua, sin agotarse. [1], [4]
no
en
consumen
operación
sustancias
de
manera
Lo que sepretende con este artículo es tratar
en forma precisa el funcionamiento y estado
tecnológico de las celdas de combustible,
estudiar
preliminarmente
el
impacto
ecológico que tendría en el consumo
energético en Colombia.
En este artículo se compara las celdas de
combustible con las maquinas térmicas
Figura #1. Proceso de intercambio electrolítico [2]
convencionales, analizandodesde un punto
de vista energético y ecológico.
El
Celdas de Combustible
de
el ánodo reaccionando con el agente
catalizador y de esta forma cede un electrón
un combustible directamente en energía
al sistema; posteriormente el átomo de
eléctrica. Funcionan bajo el principio de
hidrogeno electropositivo sigue su camino
intercambio de carga electrolítica entre una
porel material electrolítico hasta llegar al
placa de Ánodo negativa y una placa de
cátodo donde se combina con el oxígeno
Cátodo positiva separados por un electrolito.
Hidrógeno
celda
externa, la molécula de hidrogeno pasa por
convirtiendo la energía química contenida en
utiliza
una
alimentación de hidrogeno desde una fuente
capaz de producir una corriente eléctricase
de
combustible consiste inicialmente en la
Una Celda de Combustible es un dispositivo
Cuando
funcionamiento
formando una molécula de agua como
como
subproducto. Este procedimiento se puede
combustible básico se produce hidrólisis
examinar detenidamente en la Figura #1. [4]
inversa, generando agua y calor como
subproductos.
1
Comparación con Fuentesenergéticas
producción de potencia; comparado con los
convencionales
demás ciclos termodinámicos más comunes.
Según el principio de intercambio de carga
Como se aprecia en la Figura #2 las celdas de
electrolítica, las celdas de combustible
combustible tienen una máxima eficiencia
obtienen energía eléctrica con un proceso
de 65% con una potencia neta de 100MW;
exento decombustión, por lo tanto no están
mientras que los ciclos térmicos de turbinas
ligadas
de gas tienen una eficiencia máxima de 40%
directamente
a
las
leyes
con la misma producción de potencia. [3]
termodinámicas; por esta razón estos
dispositivos alcanzan eficiencias mayores
Es posible que la utilización de este tipo de
que las máquinas térmicas, las cuales estántecnología sea la solución del problema
limitadas por la eficiencia del Ciclo de
energético y ecológico actual.
Carnot. La eficiencia energética de una pila
Materiales de Innovación
de combustible está generalmente entre un
rango de 40% a 60%, o puede llegar hasta un
Desde el punto de vista de materiales el
85% en cogeneración si se captura el calor
avance tecnológico seconcentra en el
residual para su uso. [1], [2], [3], [4].
mejoramiento de la eficiencia y en una
búsqueda interminable de materiales de bajo
costo que puedan reemplazar a los actuales.
Las placas del electrodo (catodo y anodo) se
conforman generalmente de nanotubos de
metal, de níquel o de carbón, y tienen un
recubrimiento de agente catalizador, como el
platino o el paladio. Por esta...
C. A. CARDONA*
Abstract- Actualmente se dispone de una
A diferencia de las baterías, las Celdas de
gran variedad de alternativas para satisfacer
Combustible
las necesidades energéticas; la mayoría de
químicas que formen parte de su estructura o
estos procesos implican combustión de
se encuentren almacenadas dentro de ellas;hidrocarburos altamente contaminantes para
los reactivos son suministrados desde el
la atmosfera. No obstante el uso de las celdas
exterior de la celda, por lo que pueden
de combustible se perfila como una solución
mantenerse
para reducir la contaminación del aire.
continua, sin agotarse. [1], [4]
no
en
consumen
operación
sustancias
de
manera
Lo que sepretende con este artículo es tratar
en forma precisa el funcionamiento y estado
tecnológico de las celdas de combustible,
estudiar
preliminarmente
el
impacto
ecológico que tendría en el consumo
energético en Colombia.
En este artículo se compara las celdas de
combustible con las maquinas térmicas
Figura #1. Proceso de intercambio electrolítico [2]
convencionales, analizandodesde un punto
de vista energético y ecológico.
El
Celdas de Combustible
de
el ánodo reaccionando con el agente
catalizador y de esta forma cede un electrón
un combustible directamente en energía
al sistema; posteriormente el átomo de
eléctrica. Funcionan bajo el principio de
hidrogeno electropositivo sigue su camino
intercambio de carga electrolítica entre una
porel material electrolítico hasta llegar al
placa de Ánodo negativa y una placa de
cátodo donde se combina con el oxígeno
Cátodo positiva separados por un electrolito.
Hidrógeno
celda
externa, la molécula de hidrogeno pasa por
convirtiendo la energía química contenida en
utiliza
una
alimentación de hidrogeno desde una fuente
capaz de producir una corriente eléctricase
de
combustible consiste inicialmente en la
Una Celda de Combustible es un dispositivo
Cuando
funcionamiento
formando una molécula de agua como
como
subproducto. Este procedimiento se puede
combustible básico se produce hidrólisis
examinar detenidamente en la Figura #1. [4]
inversa, generando agua y calor como
subproductos.
1
Comparación con Fuentesenergéticas
producción de potencia; comparado con los
convencionales
demás ciclos termodinámicos más comunes.
Según el principio de intercambio de carga
Como se aprecia en la Figura #2 las celdas de
electrolítica, las celdas de combustible
combustible tienen una máxima eficiencia
obtienen energía eléctrica con un proceso
de 65% con una potencia neta de 100MW;
exento decombustión, por lo tanto no están
mientras que los ciclos térmicos de turbinas
ligadas
de gas tienen una eficiencia máxima de 40%
directamente
a
las
leyes
con la misma producción de potencia. [3]
termodinámicas; por esta razón estos
dispositivos alcanzan eficiencias mayores
Es posible que la utilización de este tipo de
que las máquinas térmicas, las cuales estántecnología sea la solución del problema
limitadas por la eficiencia del Ciclo de
energético y ecológico actual.
Carnot. La eficiencia energética de una pila
Materiales de Innovación
de combustible está generalmente entre un
rango de 40% a 60%, o puede llegar hasta un
Desde el punto de vista de materiales el
85% en cogeneración si se captura el calor
avance tecnológico seconcentra en el
residual para su uso. [1], [2], [3], [4].
mejoramiento de la eficiencia y en una
búsqueda interminable de materiales de bajo
costo que puedan reemplazar a los actuales.
Las placas del electrodo (catodo y anodo) se
conforman generalmente de nanotubos de
metal, de níquel o de carbón, y tienen un
recubrimiento de agente catalizador, como el
platino o el paladio. Por esta...
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