Aunque el hidrógeno está en su infancia como fuente de combustible, su futuro es increíblemente brillante. La tecnología detrás de las pilas de combustible de hidrógeno está mejorando a diario y su viabilidad como reemplazo del motor de combustión interna parece probable. El hidrógeno ya se está utilizando en vehículos especiales, como carretillas elevadoras y autobuses, y es solo cuestión de tiempo que la infraestructura esté en su lugar para servir al mercado automotriz de consumo. ¿Por qué las pilas de combustible de hidrógeno tienen tanto atractivo? Debido a que sus únicos subproductos son el calor y el vapor de agua, lo que hace que las pilas de combustible de hidrógeno sean una tecnología de locomotora verdaderamente de cero emisiones.

¿Qué es una pila de combustible?

Una pila de combustible es un dispositivo que genera energía eléctrica a través de una reacción química al convertir un combustible (hidrógeno) en electricidad. Aunque las pilas de combustible y las baterías se consideran celdas electroquímicas y consisten en una estructura similar, las pilas de combustible requieren una fuente continua de combustible y oxígeno para funcionar; de manera similar a como un motor de combustión interna necesita un flujo continuo de gasolina o diesel.

¿Cómo funciona?

Una pila de combustible necesita tres componentes principales para crear la reacción química: un ánodo, un cátodo y un electrolito. Primero, se canaliza un combustible de hidrógeno al ánodo a través de campos de flujo. Los átomos de hidrógeno se ionizan (despojados de electrones), y ahora llevan solo una carga positiva. Luego, el oxígeno ingresa a la pila de combustible en el cátodo, donde se combina con los electrones que regresan del circuito eléctrico y los átomos de hidrógeno ionizados. A continuación, después de que el átomo de oxígeno recoge los electrones, viaja a través del electrolito para combinarse con el ion hidrógeno. La combinación de oxígeno e hidrógeno ionizado sirve como base para la reacción química.

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Una membrana electrolítica de polímero permite que los iones apropiados pasen entre el ánodo y el cátodo. Si el electrolito daba control libre para que todos los electrones o iones pasaran libremente, interrumpiría la reacción química. Al final del proceso, los átomos de hidrógeno cargados positivamente reaccionan con el oxígeno para formar agua y calor mientras crean una carga eléctrica.

Dentro del mercado de combustibles hay muchas aplicaciones diferentes con diferentes requisitos de energía. Para proporcionar la energía adecuada, las pilas de combustible individuales se pueden ensamblar juntas formando una pila. Una pila de pilas de combustible se puede dimensionar para la cantidad justa de energía para la aplicación.

¿Dónde se utilizan las pilas de combustible?

Las pilas de combustible se utilizan tanto en aplicaciones estacionarias como de potencia motriz para: