pila de hidrogeno

La Pila De
Hidrógeno

HISTORIA
Christian Friedrich Schönbein,

químico germano-suizo, descubrió en

1838 el principio químico que utilizan
las pilas o células de hidrógeno. Más
tarde, en 1843 Sir William Grove
desarrolló la primera pila de

hidrógeno con materiales similares a

los utilizados actualmente en las pilas

de ácido fosfórico. Sin embargo, tuvieron que pasaralrededor de cien años para Francis Thomas Bacon

fabricara la primera pila de hidrógeno con un rendimiento
de 5 kilovatios, en 1959.

La NASA utilizó las patentes de Francis Bacon en su

programa aeroespacial, para poder disponer de agua y
electricidad en el espacio, a partir del hidrógeno y del

oxígeno disponibles en los depósitos de la nave. Las primeras

misiones que utilizaron éste tipode pilas de hidrógeno fueron
las del programa Apollo. Fue entonces cuando General

Electric desarrolló las primeras pilas con membrana de
intercambio de protones o pila PEM ( Proton Exchange

Menbrane), mucho mas ligeras y duraderas que el modelo de
Francis Bacon. Éste tipo se utilizó por primera vez en la
misión Gemini V (1965). Para estas primeras pilas se

utilizaban materiales muycaros, y las primeras células

necesitaban temperaturas de funcionamiento muy elevadas;

sin embargo, debido a las grandes cantidades de combustible

disponible (hidrógeno y oxígeno en el agua) no cesó la
investigación en las células de hidrógeno.

Aun asi, debido a su elevado coste, el uso de pilas de

hidrógeno se vio limitado a aplicaciones espaciales. Pero a

finales de los 80, fueentonces cuando las células de hidrógeno
tuvieron un gran desarrollo. Se produjeron varias

innovaciones (electrodos de película fina y catalizador con
menos platino), y se inventaron nuevas tecnologías que

abarataron los procesos de fabricación de los componentes
de las pilas de hidrógeno.

En la actualidad ya se han fabricado prototipos de

coches y otros vehículos propulsadosmediante pilas de

hidrógeno con membrana de intercambio de protones. Muchas
compañías trabajan en el desarrollo de éstos sistemas, por
lo que hay un gran secretismo industrial. Pese a que la

mayoria de las compañías automovilísticas estan trabajando
para la llamada contaminacion cero, actualmente solo la
marca japonesa Honda es la única que ha obtenido la

homologación para comercializar suvehículo impulsado por
este sistema, el FCX Clarity, que mezcla la eficiencia

enérgetica con las mejores prestaciones de los automóviles
actuales.

COMPONENTES
●

Electrodos (ánodo, donde se reduce el H2 y cátodo, donde

reacciona H+ y O2)
●

Electrolito (separa los gases, permite el paso de iones H+ al

cátodo y separa los e-)
●

Placas bipolares (que separan las celdas,“conducen” los

gases y evacúan H2O)

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

en protones y electrones. Los
protones son conducidos a
través de la membrana al

cátodo, perolos 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, el único residuo es vapor de agua o agua
líquida.

OBJETIVOS
El objetivogeneral de la Empresa Común FCH 2 (Fuel Cells

and Hydrogen) para el período 2014-2024 es desarrollar en
la

Unión

Europea

un

sector

de

pilas

de

combustible

e

hidrógeno sólido, sostenible y competitivo a escala mundial, en
concreto para:

● reducir el coste de producción de los sistemas de pilas de

combustible para uso en aplicaciones de transporte, y a...