La pila de hidrógeno

trabajo CMC




La pila
De
Hidrógeno




Qué es una pila combustible?

Una pila de combustible, también llamada célula o celda de combustible es un dispositivo electroquímico que transforma la energía de una reacción química directamente en electricidad.. Es similar a una batería.
Se diferencia de la batería en que puede tener alimentación continua de los reactivos y en quesus electrodos son catalíticos y relativamente estables.
A diferencia de la pila eléctrica o batería, una pila de combustible no se acaba ni necesita ser recargada; funciona mientras el combustible y el oxidante le sean suministrados desde fuera de la pila. Una pila de combustible consiste en un ánodo en el que se inyecta el combustible – hidrógeno en este caso - y un cátodo en el que se introduceun oxidante – normalmente aire u oxígeno. Los dos electrodos de una pila de combustible están separados por un electrólito iónico conductor.


Las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodos son:
Reacción en el ánodo: H2 –>2H+ + 2e-
Reacción en el cátodo: ½ O2 + 2H+ + 2e- –> H2O
Reacción global: H2 + ½ O2 –> H2O
En el lado del ánodo, el hidrógeno que llega se disocia enprotones y electrones. Los protones son conducidos a través de la membrana al cátodo, pero los electrones están forzados a viajar por un circuito externo (produciendo energía) ya que la membrana está aislada eléctricamente. En el catalizador del cátodo, las moléculas del oxígeno reaccionan con los electrones (conducidos a través del circuito externo) y protones para formar el agua. En este caso, elúnico residuo es vapor de agua o agua líquida.
La tensión de celda depende de la corriente de carga. La tensión en circuito abierto es de 1,2 voltios; para crear suficiente tensión, las celdas se agrupan combinándolas en serie y en paralelo, en lo que en inglés se denomina "Fuel Cell Stack" (pila de células de combustible). El número de celdas usadas es generalmente superior a 45 y varía según eldiseño.
os materiales usados en celdas de combustible varían según el tipo.
Las placas del electrodo/bipolar se hacen generalmente de nanotubos de metal, de níquel o de carbón, y están cubiertas por un catalizador (como el platino o el paladio) para conseguir una eficacia más alta.
El electrolito puede ser de cerámica o bien una membrana de electrolito polimérico híbrida que comprende dospolímeros distintos especialmente dispuestos de tal forma que ambos constituyen una estructura donde uno de los polímeros, que es un polímero de siloxano, hace de base perforada para que el otro polímero, que es un electrolito polimérico, se pueda distribuir en él las perforaciones en forma de canales.










Historia de la pila de hidrogeno
El principio de la celda de combustible (océlula de combustible) fue descubierto por el científico Christian Friedrich Schönbein en Suiza en 1838 y publicado en la edición de enero de 1839 del "Philosophical Magazine". De acuerdo con este trabajo, la primera celda de combustible fue desarrollada por Sir William Grove un científico Galés. Un primer boceto fue publicado en 1843.
Para fabricar la celda de combustible utilizó materiales similaresa los usados para la celda de combustible de ácido fosfórico. No fue hasta 1959 cuando el ingeniero británico Francis Thomas Bacon desarrolló con éxito una celda inmóvil de combustible de 5 kilovatios.
En 1959, un equipo encabezado por Harry Ihrig construyó un tractor basado en una celda de combustible de 15 kilovatios para Allis-Chalmers que fue expuesto en EE.UU. en las ferias del estado. Estesistema utilizó hidróxido del potasio como electrolito y el hidrógeno y el oxígeno comprimidos como reactivos. En el propio 1959, Bacon y sus colegas mostraron una unidad de 5 kW capaz de accionar una máquina de soldadura, que condujo a que en los años 60 las patentes de Bacon licenciadas por el fabricante de motores de aviación Pratt y Whitney fuesen utilizadas -al menos sus conceptos- en...