¿Qué son los kits de pilas de combustible de hidrógeno?

¿Cuánto sabe sobre las pilas de combustible de hidrógeno? Thinkstock

Cualquiera que haya visto las famosas imágenes granuladas del desastre de Hindenburg está familiarizado con la idea de que el hidrógeno se enciende fácilmente. Y aunque hay muchas teorías en competencia que rodean exactamente cómo y por qué el Hindenburg se incendió, una verdad permanece. La combustión desbloquea la energía almacenada, lo que hace que el hidrógeno sea útil como combustible.

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Contenido

1. Rompiendo lazos, quemando combustible
2. De moléculas a pilas de combustible
3. El alto costo de las emisiones limpias

Aunque es el elemento más abundante en el universo, el hidrógeno se encuentra más comúnmente encerrado en el agua aquí en la Tierra. En el siglo XIX, un investigador llamado William Grove descubrió que la aplicación de electricidad al agua, también conocida como electrólisis, la separaba en sus componentes básicos de hidrógeno y oxígeno. En el gas resultante, el hidrógeno y el oxígeno se entremezclan pero no se unen..

El investigador Yul Brown profundizó en la investigación práctica sobre el uso de este gas, ahora conocido como gas de Brown o HHO, como combustible. Hoy en día, los kits pueden realizar este tipo de conversión en motores de combustión interna para aumentar el rendimiento de la gasolina..

Los kits de pilas de combustible de hidrógeno llevan esta idea un paso más allá. Grove también teorizó correctamente que podría revertir el proceso, combinando oxígeno e hidrógeno para liberar electricidad. El resultado es una pila de combustible de hidrógeno.

Sin embargo, no puedes simplemente juntar los átomos. El hidrógeno debe descomponerse en sus partículas cargadas positiva y negativamente primero. Una pila de combustible de hidrógeno hace precisamente eso. Al igual que en una batería, en un lado de la celda de combustible está el poste positivo, donde se introduce el hidrógeno. Una película de polímero permite que solo pasen los protones de los átomos, eliminándolos del hidrógeno y dejando solo los electrones cargados negativamente..

Los electrones son atraídos por el lado positivo de la celda de combustible, un fenómeno conocido como flujo de electrones. Pero no pueden volver a atravesar la película de polímero como lo hicieron los protones. En cambio, se dirigen fuera de la celda de combustible a través de un circuito. Cuando agrega un dispositivo eléctrico como el motor de un automóvil a este circuito, el flujo de electrones lo alimenta. A medida que continúan por el circuito hacia el lado positivo de la célula, recogen sus protones y forman hidrógeno una vez más. El hidrógeno también se une al oxígeno del aire circundante: el resultado es agua.

Los únicos subproductos de la electricidad generada por las pilas de combustible de hidrógeno son el calor y el agua, lo que las convierte en una fuente de energía extremadamente deseable, desde el punto de vista medioambiental. Pero los kits de celdas de combustible de hidrógeno existen actualmente solo como autos conceptuales de lanzamiento limitado o en miniatura para autos RC o en experimentos científicos prácticos para niños. Un par de grandes obstáculos se interponen en el camino del amplio despliegue de celdas de combustible en las flotas de transporte del mundo, a saber, el costo y el rendimiento energético neto..

La tecnología de pilas de combustible para propulsar coches eléctricos es actualmente más cara que los motores convencionales. Además, fabricar y hacer funcionar la célula puede requerir más energía de la que la célula a su vez puede producir. Entonces, a pesar de su limpieza general, la tecnología de celda de combustible no siempre es eficiente..

Curiosamente, esos mismos kits de experimentos científicos y de coches RC disponibles pueden dar una idea de cómo las pilas de combustible del futuro obtendrán energía. Algunos kits de modelos de automóviles utilizan paneles solares para extraer la energía de la electrólisis. Quizás a medida que la energía solar se vuelve más ubicua, también lo harán las celdas de combustible de hidrógeno.

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Fuentes

• Electrónica de Carl. "Kit de coche de pila de combustible". Consultado el 6 de agosto de 2010. http://www.electronickits.com/kit/complete/solar/fuelcell.htm
• Fuel Cells 2000. "¿Qué es una pila de combustible?" Consultado el 6 de agosto de 2010. http://www.fuelcells.org/basics/how.html
• Kuphaldt, Tony R. "Convencional versus flujo de electrones". Lecciones de Circuitos Eléctricos. Consultado el 6 de agosto de 2010. http://www.rare-earth-magnets.com/t-conventional-vs-electron-flow.aspx
• National Geographic. "Kit de pila de combustible de hidrógeno". Consultado el 6 de agosto de 2010. http://shop.nationalgeographic.com/ngs/browse/productDetail.jsp?productId=1073512&code=SR50002
• Nuevas energías y combustible. "El combustible más abundante del mundo". 19 de febrero de 2010. http://newenergyandfuel.com/http:/newenergyandfuel/com/2010/02/19/the-most-abundant-fuel-in-the-world/
• Yul Brown.org. "¿Quién era Yul Brown y por qué debería preocuparte?" Consultado el 6 de agosto de 2010. http://www.yulbrown.org/