practica corrosion

INSTITUTO POLITÉCNICO
NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E
INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA PETROLERA

Practica No.3

Pila de combustible

Laboratorio de
Electroquímica y Corrosión
Dr. Roberto Casillas Muñoz

Cornejo Cornejo Aidé Viridiana
Hernández Betancourt Brenda Rubi
Mera Barrera Mary Carmen
Miranda Delfino Blanca Esmeralda
2PM31Practica No.3

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Resumen
En la presente práctica se hace una introducción a los dispositivos como Pilas de combustible
(fuel cells) el tipo PEM (proton Exchange membrane). Desde los aspectos fundamentales hasta
el montaje en laboratorio. Las pilas de combustibles son hoy en día un objeto de investigación
debido a que pueden llegar a ser la tecnología del futuro para la generación de energíay
para cuestiones medio-ambientales de alto impacto. En un principio, estas tecnologías
obtienen hidrógeno (combustible) y oxígeno a partir de la energía eléctrica (electrólisis)
generada para excitar un semi-conductor con luz visible.

Objetivos
Conocer el funcionamiento y características principales de una Pila de Combustible (FUEL CELL)
como dispositivo electroquímico para lageneración de energía eléctrica.

Objetivos Específicos
* Montar un sistema de pila de combustible (PC) a escala laboratorio.
* Identificar los componentes de una pila de combustible.
* Producir Hidrogeno y Oxigeno por medio de un panel solar (PS).
* Determinar parámetros de operación
* Diferenciar un electrolizador convencional y un electrolizador tipo PEM.

Marco teórico
La revoluciónindustrial marcó el comienzo de una etapa en la que la generación
energética mundial ha estado basada en el uso de combustibles fósiles (carbón,
petróleo, gas natural).
Desde entonces, los consumos de estas materias primas y las emisiones de
contaminantes asociadas a su combustión han ido incrementándose paulatinamente.
Según la Administración de Información Energética de los Estados Unidos (EIA), laevolución del consumo de petróleo se ha triplicado desde 1960 (figura 1a), lo que ha
generado serias dudas sobre las reservas disponibles para el futuro [1]. Este aumento
coincide con el incremento de las emisiones de gases contaminantes a la atmósfera
(figura 1b) y la aparición de fenómenos como el efecto invernadero o la lluvia ácida
2

que están convirtiéndose en graves problemasmedioambientales e incluso de salud

pública [2].

Ante esta situación tan preocupante, y de acuerdo con los fines de la política
energética mundial, los objetivos específicos medioambientales de la política
energética tienden a:
 Reducir el impacto medioambiental de la producción y consumo energéticos.
 Promover el ahorro y la eficiencia energética.
 Aumentar el porcentaje de produccióny uso de energía más limpia.
Evolución histórica de las pilas de combustible
Al contrario de lo que pude pensarse, el concepto de la pila de combustible no es un
invento moderno. Un cronograma aproximado de la evolución de las pilas de
combustible se muestra en la figura 2. El principio de operación de las pilas de
combustible es realmente muy antiguo, descubierto por Sir William Grove en elaño
1839, aunque parece que un científico suizo, llamado Christian F. Shönbein, había
descrito de forma independiente el mismo efecto de manera simultánea (o incluso un
año antes). Fue Nernst quien en 1900 dedujo la ley termodinámica que rige el principio
de funcionamiento de las células de combustible y, además, fue el primer constructor
de la célula de combustible de óxidos sólidos ocerámica.

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Tipos de pilas de combustible
Una pila de combustible es un sistema electroquímico que convierte la energía
química directamente en energía eléctrica obteniendo como subproductos de la
reacción agua y calor.
A diferencia de las baterías convencionales, los reactantes son suministrados
constantemente a la pila, y los productos de reacción eliminados.
En las plantas térmicas...