¿Cómo funcionan las pilas 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.

¿Qué tipo de energía hace que funcionen las pilas?

La pila es un artefacto que convierte energía química en energía eléctrica, gracias a un proceso químico transitorio, tras lo cual cesa su actividad y han de reemplazarse sus elementos, puesto que sus características resultan alteradas durante el mismo.

¿Cuánto dura una pila de combustible?

Para coches eléctricos, cada pila de combustible le podría durar un mínimo de 10 ó 15 años. En el caso de la batería, ya hay coches de batería en el mercado. -¿Por qué hay un boom con las pilas de combustible?

¿Cómo se genera energía en una pila?

Las pilas de combustible, como las baterías, tienen polos positivos y negativos. El polo negativo, o cátodo, de una pila de combustible atrae el oxígeno del aire. Esto cambia la carga eléctrica del átomo de oxígeno y produce un ion. Esta reacción libera electrones del combustible y de esa forma fluye la electricidad.

¿Cómo funciona una pila química?

La pila necesita un circuito eléctrico para ponerse en funcionamiento y generar reacciones químicas. El polo positivo (Cátodo) se reduce, liberando electrones en esa reacción. El polo negativo (Ánodo) se oxida, recogiendo los electrones liberados por el otro polo.

¿Cuánto dura una batería de hidrógeno?

Un vehículo de pila de combustible puede albergar entre 6 y 7 kilogramos de hidrógeno en su depósito, y tiene un consumo aproximado de 1 kilogramo por cada 100 kilómetros. Así, el vehículo dispondría de una autonomía aproximada (dependiendo del modelo), de entre 600 y 700 kilómetros.

¿Qué aplicación inmediata tendrá la pila de combustible?

Se entiende por pila de combustible a cualquier dispositivo capaz de transformar mediante una reacción química la energía almacenada en un combustible en energía eléctrica que puede ser utilizada para otros usos, como por ejemplo, para hacer funcionar el motor eléctrico de un vehículo.

Existen pilas de combustible que funcionan con combustibles más comunes, pero están plagadas de problemas. Por ejemplo, las pilas de carbonato fundido, que tienen un gran potencial como generadores de electricidad a gran escala, utilizan monóxido de carbono como combustible.

¿Cuáles son los polos positivos y negativos de una pila de combustible?

Las pilas de combustible, como las baterías, tienen polos positivos y negativos. El polo negativo, o cátodo, de una pila de combustible atrae el oxígeno del aire.

¿Cómo funcionan las pilas de carbonato fundido?

Por ejemplo, las pilas de carbonato fundido, que tienen un gran potencial como generadores de electricidad a gran escala, utilizan monóxido de carbono como combustible. Su electrolito, una mezcla de sales de carbonato de potasio y litio, corroe los electrodos.

Su electrolito está constituido por una membrana de un polímero especial que conduce los protones (H+). Actualmente, el polímero más utilizado para este tipo de pilas de combustible es el Nafion. El nafion es un polímero que en presencia de agua se convierte en un excelente conductor protónico.

¿Cómo afecta la humidificación al rendimiento de las pilas de combustible?

A medida que aumentaba la presión de funcionamiento de 0 a 250 kPa, el rendimiento de las pilas de combustible también aumentó significativamente debido al aumento de la presión parcial del gas reactivo. La humidificación no afectó significativamente al rendimiento de la pila.

¿Cuáles son los obstáculos de las pilas de combustible hoy en día?

El mayor obstáculo de las pilas de combustible hoy en día es el coste, ya que estas aun no pueden competir económicamente con tecnologías más tradicionales de energía, aunque se están produciendo rápidos avances técnicos. Otro problema es que aunque el hidrógeno es el elemento más abundante del universo, es difícil de almacenar y distribuir.

¿Qué es un sistema con pila de combustible que funciona con hidrógeno?

Un sistema con pila de combustible que funciona con hidrógeno puede ser compacto, ligero y no tiene piezas móviles importantes. Debido a que las pilas de combustible no tienen partes móviles y no implican combustión, en condiciones ideales que pueden alcanzar hasta fiabilidad 99,9999\%.

¿Qué son las pilas de combustible microbianas?

Las pilas de combustible microbianas tienen una característica adicional: utilizan un tanque de bacterias para digerir azúcar, materia orgánica u otro combustible y producen ya sea una corriente eléctrica (que puede ser usada para alimentar un motor) o hidrógeno (que puede alimentar una pila de combustible de la manera habitual).

Estas pilas pueden reformar interiormente gas natural y biogás, y pueden combinarse con motores a gas para producir electricidad con eficiencias del 75\%. La imagen que se muestra e s muy interesante ya que en ella se resumen todas las tipologías de pilas de combustible existentes.

¿Cuál es la planta de energía basada en pilas de combustible más grande del mundo?

La planta de energía basada en pilas de combustible más grande es una planta de 2,8 MW situada en California. Protium, una banda de rock formada en la Ponaganset High School, en Glocester, fue el primer conjunto musical del mundo en utilizar celdas de combustible de hidrógeno para proveerse de energía.

¿Qué son los sistemas combinados de pilas de combustible para producir calor y energía?

Los sistemas combinados de pilas de combustible para producir calor y energía (CHP), incluyendo los microsistemas combinados de calor y energía (MicroCHP), son utilizados para proporcionar calor y energía a hogares, edificios de oficinas y fábricas.

¿Qué son los sistemas de energía portátiles basados en pilas de combustible?

Los sistemas de energía portátiles basados en pilas de combustible se pueden utilizar en el sector del ocio (p. ej. caravanas, cabañas, lanchas), el sector industrial (p. ej. para alimentar pozos de gas o petróleo situados en lugares remotos, torres de comunicación, seguridad, estaciones meteorológicas, etc..) y el sector militar.

¿Por qué las pilas de combustible no necesitan ser recargadas?

Las pilas de combustible no necesitan ser recargadas, debido a que siempre y cuando tengan combustible estas estarán funcionando. Es necesario un combustible, que puede ser hidrógeno o amoniaco. El otro elemento es un oxidante, comúnmente oxígeno.

¿Cuál es la eficiencia energética de las pilas de combustible?

Con el uso de pilas de combustible se consigue una eficiencia energética de entre 30\% y 40\%. Son eco amigables, debido a que el gas que emiten al ambiente es vapor de agua a diferencia de las emisiones que producen las energías sucias.

¿Cuál es el uso más intensivo del platino en la industria del refinado de petróleo?

Una de las industrias que ha hecho un uso más intensivo del platino durante los últimos 40 años ha sido la industria del refinado de petróleo, que utiliza el metal como catalizador para dividir el petróleo de baja graduación en sustancias más eficientes como la gasolina, el diésel o el queroseno.

¿Cuál es el polímero más utilizado para las pilas de combustible?

Actualmente, el polímero más utilizado para este tipo de pilas de combustible es el Nafion. El nafion es un polímero que en presencia de agua se convierte en un excelente conductor protónico. El nafion es un polímero perfluorado (con átomos de flúor) en lugar de hidrógeno) con grupos sulfonatos polares.

¿Cómo afecta el carbonato potásico a la eficiencia de la pila de combustible?

En efecto, el CO2 (o el CO) reacciona con el KOH y se forma carbonato potásico, lo que reduce enormemente la eficiencia de la pila de combustible. Incluso con pequeñas concentraciones (10 a 100 ppm) se produce el «envenenamiento» de la pila por monóxido o dióxido de carbono.

¿Cómo funcionan las pilas de combustible de hidrógeno?

Pilas de combustible de hidrógeno ¿cómo funcionan? Las pilas de combustible son una alternativa limpia y libre de emisiones a los procesos de combustión tradicionales y utilizan hidrógeno para generar energía a través de reacciones electroquímicas.

Las pilas de combustible funcionan de forma muy parecida a una batería, excepto que no requieren recarga eléctrica. Una batería almacena todos sus productos químicos en su interior y los convierte en electricidad. Una vez que esos químicos se agotan, la batería se agota.