El blog de las Energías Renovables

Artículos de 10 - 07 - 2008

Cada vez mas el ser humano busca, debido a la gran dependencia energética a la que estamos sometidos, nuevas fuentes para generar esa capacidad energética capaz de sostener toda la tecnología y todas las comodidades (algunas innecesarias) de las que hoy disponemos.

Uno de los nuevos avances en esta materia son las pilas de combustible, un concepto que no es nada nuevo, ya que allá por el 1938, el profesor suizo Christian Friedrich Schoenbein comenzó a desarrollar las teorías y primeros experimentos acerca de dichos dispositivos.

Las pilas de combustible, o celdas de combustible son dispositivos electroquímicos que transforman la energía química contenida en los compuestos (por ejemplo Hidrogeno o gas natural) en energía eléctrica y calor sin necesidad de que exista combustión.

Una de sus características es que están diseñadas para permitir el reabastecimiento continuo de los compuestos que provocan la reacción; es decir, que son capaces de producir electricidad ininterrumpida mientras exista suministro de una fuente externa de combustible y de oxígeno, diferenciándose así de la capacidad limitada de almacenamiento de energía que posee una batería normal.

Podemos dividir las pilas de combustible en dos grandes bloques, en función del combustible que utilizan:

• Pila de metanol directo. Es un dispositivo electroquímico el cual, a partir de una solución acuosa, de metanol y mediante una reacción, produce electricidad.

• Pila de hidrógeno: Es un dispositivo que a partir de la descomposición del agua mediante electrolisis en hidrógeno y oxígeno, combina ambos elementos y produce electricidad.

Estos dispositivos se basan en conceptos muy simples; una celda de combustible individual está formada por dos electrodos separados por una sustancia denominada electrolito que se descompone en iones (partículas cargadas de electricidad) cuando se disuelve, permitiendo que la energía eléctrica pase a través de dichos electrodos, es decir que permite el paso de iones pero no de electrones. En el electrodo negativo tiene lugar la oxidación del combustible (normalmente H2, aunque puede ser también metanol u otros) y en el positivo la reducción del oxígeno del aire.

Los iones (H+ en este caso) pasan a través del electrolito mientras que los electrones (e- ) circulan a través del circuito externo (el motor eléctrico de un coche, por ejemplo). Una de estas celdas individuales genera un voltaje pequeño, cercano a un voltio. Como para casi todas las aplicaciones se requieren mayores voltajes y altas potencias, dichas células se apilan en serie en número determinado formando así la pila de combustible propiamente dicha.

Algunas de las ventajas que ofrecen estos dispositivos son:

• Permiten convertir la energía química almacenada en un combustible (normalmente hidrógeno), en energía eléctrica, a partir de reacciones electroquímicas, con unos rendimientos superiores al 60%.
• Contribuyen a disminuir la contaminación medioambiental evitando los inconvenientes del motor de combustión: emisiones de CO2 y otros gases (NOx, CO, óxidos de azufre, etc.) y partículas sólidas que provocan serios problemas ambientales. El agua es el único subproducto de la reacción en las pilas de combustible.
• Al no disponer de partes móviles, el ruido de operación es mínimo y disminuyen los costes de mantenimiento.

Debido a su alto rendimiento y su bajo nivel de emisiones contaminantes, las Pilas de Combustible representan una opción muy significativa en el futuro de la generación de energía eléctrica y calor.

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