¿QUÉ ES UNA PILA DE COMBUSTIBLE?
Una pila de combustible es un dispositivo electroquímico que transforma de forma directa la energía química en eléctrica. Parte de un combustible (generalmente hidrógeno) y de un comburente (en muchos casos oxígeno) para producir agua, electricidad en forma de corriente continua y calor.
Tiene diversas partes:
- Electrodos (ánodo, donde se reduce el H2 en dos protones H+ y cátodo, donde reaccionan los protones 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, 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, el único residuo es vapor de agua o agua líquida.
TIPOS DE PILA DE COMBUSTIBLE
En general, las pilas de combustible se clasifican principalmente por el electrolito que utilizan. Esto determina el tipo de reacciones químicas que tienen lugar en la celda, el tipo de catalizadores que requieren para que tenga lugar la reacción, el rango de temperaturas de operación de la celda y el combustible requerido. Estas características, a su vez, también afectan al tipo de aplicaciones para las que estas pilas son más adecuadas.
Hay diferentes tipos de pilas de combustible, cada uno de ellos con sus propias ventajas, características y posibles aplicaciones, como se resume en la siguiente tabla:
¿QUÉ APLICACIONES TIENEN LAS PILAS DE COMBUSTIBLE?
Las pilas de combustible comprenden una amplia variedad de aplicaciones:
- Portátiles, orientadas a pequeños dispositivos eléctricos, cada vez más abundantes a nuestro alrededor (ordenadores, Smart phones, pequeños electrodomésticos).
- Estacionarias, que tras emplear el hidrógeno como sistema de almacenamiento puede ser utilizado para la generación de electricidad y calor en empresas, hospitales, zonas residenciales, y como generadores de potencia en casos de emergencia cuando falle el suministro principal.
- Aplicaciones al transporte, se contempla el uso de hidrógeno como combustible en pilas de combustible para vehículos eléctricos de todo tipo (coches, autobuses, barcos), apareciendo cada vez con más frecuencia, prototipos y modelos de prueba propulsados con estas tecnologías. Incluso está prevista la comercialización de este tipo de vehículos para los próximos años.
