célula de combustible

Qué es una célula de combustible?

Las células de combustible son aparatos electromecánicos que convierten directamente la energía química de una reacción continua en energía eléctrica.

La energía química no tiene por qué convertirse en energía térmica, entonces la energía mecánica se convierte con apenas pérdidas de energía,  por lo tanto  la célula de combustible es una forma muy eficiente de generar energía.

En la célula tiene lugar una reacción química de oxidación y reducción. En este sentido la célula de energía parece actuar como una batería , pero hay una importante diferencia.

En una célula de energía los  reactivos se suministran desde el exterior repetidamente, mientras que en una batería los reactivos se almacenan en un sistema cerrado.

Una célula de energía consiste en un ánodo poroso y un cátodo con una capa de electrolitos entre ellos. El hidrogeno y el oxígeno se introducen por separado en la célula. El hidrogeno en el ánodo y el oxígeno ( oxidante ) en el cátodo. En la célula estas dos sustancias están separadas por una membrana. Con la ayuda de un catalizador, el hidrogeno (H2) en el ánodo se divide en dos H+ iones ( protones ) y dos electrones (e-). Los electrones entonces fluyen por un circuito eléctrico al cátodo, esta es la corriente eléctrica que puede ser usada, por ejemplo para alimentar a un motor eléctrico. Los protones fluyen a través del electrolito al cátodo.

Los protones y electrones se unen en el cátodo y reaccionan allí con el oxígeno que se introduce. Esto produce agua (H2O). Bajo hay un esquema con las reacciones químicas que tienen lugar en una célula de combustible.

Ánodo: H2- 2H+ +2e- Cátodo: O2 +4H+ +4e- 2h2o

Célula entera: 2h2+o2——2H2O +energía ( electricidad y calor )

Una sola célula de energía suministra en teoría un voltaje de 1.20 voltios, pero en la práctica ese voltaje es mucho menor, entre 0.5 y 0.8 voltios. Para incrementar la corriente las células individuales se apilan una encima de otras y se conectan. De esta forma se crea una pila de combustible.

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