Las Células De Combustible
son dispositivos electroquímicos que convierten directamente energía química en eléctrica, con un alta eficiencia. Sin partes móviles internas, las Células de Combustible operan de forma similar a las pilas secas, excepto que para la producción continua de electricidad requieren el suministro continuo de combustible , normalmente hidrógeno. Funcionan bajo el principio de intercambio de carga electrolítica entre una placa de ánodo positiva y una placa de cátodo negativa. Cuando se utiliza hidrógeno como combustible básico se produce hidrólisis inversa, produciendo agua y calor como subproductos, sin producir contaminantes.

  1. Las Células de combustible no obtienen la energía de la manera clásica en la que una combustión produce energía calorífica, esta a su vez se convierte en energía mecánica y finalmente la energía mecánica se transforma en electricidad. Las Células de combustible combinan las moléculas de un combustible y un oxidante sin el proceso de combustión, evitando así la polución y obteniendo un mayor rendimiento.

 

Ácido fosfórico (PACFs) Estas Células de combustible utilizan ácido fosfórico como electrolito y generan electricidad a más del 40% - y cerca del 85% si el vapor que ésta produce es empleado en cogeneración – comparado con el 30% de la más eficiente máquina de combustión interna. Las temperaturas de operación se encuentran en el rango de los 400F. Este es el tipo de Células de combustible más desarrollado a nivel comercial y ya se encuentra en uso en aplicaciones tan diversas como clínicas y hospitales, hoteles, edificios de oficinas, escuelas, plantas eléctricas y una terminal aeroportuaria. También pueden ser usadas en vehículos grandes tales como autobuses y locomotoras.

Carbonato fundido (MCFCs) El electrolito es una sal carbonatada, que funde a una temperatura de operación de aproximadamente 1200F (temperatura de trabajo). Se pueden obtener de ellas altas eficiencias combustible-electricidad y la capacidad para consumir combustibles base carbón.

Óxido sólido (SOFCs) Un sistema de óxido sólido normalmente utiliza un material duro cerámico en lugar de un electrolito líquido permitiendo que la temperatura de operación alcance los 1800F. Los rendimientos de generación de potencia pueden alcanzar una 60%. Podrían ser utilizadas en aplicaciones de alta potencia incluyendo estaciones de generación de energía eléctrica a gran escala e industrial. Junto con las MCFMs son las únicas que pueden utilizar monóxido de carbono como combustible.

Polímero sólido o Membrana de Intercambio Protónico (PEM) Contienen un polímero sólido como electrolito. Estas Células operan a relativamente bajas temperaturas (80ºC), tienen una densidad de potencia alta, pueden variar su salida rápidamente para satisfacer cambios en la demanda de potencia y son adecuadas para aplicaciones donde se requiere una demanda inicial rápida, tanto en equipos para la generación de energía eléctrica estacionarios como para automóviles.

  1. Los diferentes tipos de células de combustible se caracterizan generalmente por el material de su electrolito. El electrolito es la sustancia que sirve como puente para el intercambio de iones entre el ánodo y el cátodo. Existen 5 tipos diferentes de células de combustible: