Una pila de combustible es un dispositivo que convierte la energía química de un combustible en electricidad mediante una reacción electroquímica del combustible con un agente oxidante. Las pilas de combustible se diferencian de las baterías en que requieren una fuente constante de combustible y oxidante (normalmente aire) para funcionar, pero pueden producir electricidad durante un periodo de tiempo mucho más largo que una batería. Las pilas de combustible también son más eficientes que las baterías a la hora de convertir la energía química del combustible en energía eléctrica.
El tipo más común de pila de combustible utiliza hidrógeno como combustible y oxígeno como oxidante. Las pilas de combustible de hidrógeno se utilizan a menudo en los vehículos, porque son muy eficientes y producen muy poca contaminación.
¿Cómo se fabrica una pila de combustible?
Una pila de combustible es un dispositivo electroquímico que convierte la energía potencial química en energía eléctrica. La energía potencial química se almacena en los enlaces de los reactantes (en este caso, el combustible y el oxidante). Cuando estos reactivos se suministran a la pila de combustible, sufren una reacción electroquímica que produce energía eléctrica.
Los componentes básicos de una pila de combustible son
Ánodo: En el ánodo es donde se oxida el combustible. Esta semirreacción es exotérmica, es decir, libera calor.
Cátodo: En el cátodo se reduce el oxidante. Esta semirreacción es endotérmica, es decir, absorbe calor.
Electrolito: El electrolito es un medio conductor que permite el flujo de iones entre el ánodo y el cátodo.
Placa bipolar: La placa bipolar es una placa conductora que proporciona una superficie para el ánodo y el cátodo en lados opuestos. También sirve de separador entre los compartimentos anódico y catódico.
Para funcionar, una pila de combustible debe tener una fuente de combustible y oxidante. El combustible más utilizado en las pilas de combustible es el hidrógeno, pero también pueden utilizarse otros combustibles como el gas natural, el metanol y el propano. El oxidante más común es el oxígeno, pero también se pueden utilizar otros oxidantes como el aire, el cloro y el flúor.
Los reactivos se suministran a los compartimentos anódico y catódico de la pila de combustible, donde entran en contacto con los electrodos. El electrodo anódico suele ser de platino y el catódico de níquel. El electrolito suele ser una solución de hidróxido de potasio o ácido sulfúrico.
Cuando los reactivos entran en la pila de combustible, sufren una reacción electroquímica en los electrodos. Los electrones de la reacción de oxidación en el ánodo se conducen a través de un circuito externo a la reacción de reducción en el cátodo ¿Dónde se utilizan las pilas de combustible? Las pilas de combustible se utilizan en una gran variedad de aplicaciones, como la energía de reserva, la cogeneración, la producción combinada de calor y electricidad (CHP), la energía portátil, el transporte, etc. Las pilas de combustible ofrecen una serie de ventajas con respecto a las fuentes de energía tradicionales, como una mayor eficiencia, menos emisiones y una mayor vida útil.
¿Por qué se llama pila de combustible?
Una pila de combustible es un dispositivo electroquímico que convierte la energía potencial química en energía eléctrica. La energía potencial química se almacena en los enlaces de las moléculas reactivas (normalmente hidrógeno o combustibles ricos en hidrógeno). Cuando estas moléculas se rompen en la pila de combustible, los electrones resultantes pueden utilizarse para realizar un trabajo, por ejemplo, alimentar un motor eléctrico.
El término "pila de combustible" fue utilizado por primera vez en 1839 por Sir William Grove, un juez galés y científico aficionado. Utilizó el término para describir una célula electrolítica en la que los reactivos (hidrógeno y oxígeno) están separados por una barrera porosa. Los reactivos fluyen en direcciones opuestas a través de la barrera, y la corriente eléctrica generada por la reacción alimenta una carga.
Las primeras pilas de combustible se utilizaron para propulsar los primeros submarinos y posteriormente se emplearon en los programas Apolo y del transbordador espacial. También se están desarrollando pilas de combustible para su uso en automóviles y otros vehículos terrestres. ¿Qué es la primera pila de combustible? La primera pila de combustible fue inventada por William Robert Grove en 1839. La utilizó para generar electricidad mediante una reacción química entre el hidrógeno y el oxígeno.
Las pilas de combustible se utilizan en muchas aplicaciones diferentes. Se pueden utilizar pilas de combustible en muchas aplicaciones, como la cogeneración, la energía portátil, la energía de reserva y la combinación de calor y/o energía (CHP), el transporte y otras. Las pilas de combustible ofrecen una serie de ventajas con respecto a las fuentes de energía tradicionales, como una mayor eficiencia, menos emisiones y una mayor vida útil.