IBEA mr Estudio de Arquitectura   

Energía Química

.

La energía química contenida en los compuestos es transformada mediante las Pilas de Combustible directamente en energía eléctrica y calor sin necesidad de combustión. 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.

Las Pilas de Combustible pueden ser consideradas como baterías, a las que suministrándoles combustible y aire, no se agotan. Son dispositivos electro-químicos que convierten la energía química del combustible directamente en electricidad y calor, y lo hacen de una forma tan eficiente como las máquinas de combustión. Existen dos tipos dependiendo de su combustible.

  • Pila de hidrógeno, es un dispositivo que a partir de la descomposición del agua mediante electrólisis en hidrógeno y oxígeno, combina ambos elementos y produce electricidad. Dentro de este tipo tenemos varios tipos dependiendo del electrolito que se emplee:
    • Poliméricas (PEM) con el electrolito Nafion, usadas en transporte, equipos portátiles, generación de electricidad. Estás son las más adecuadas para su aplicación en la tracción eléctrica de vehículos.
      • Ventajas: poseen baja temperatura, un arranque rápido y tienen un electrolito sólido (reduce la corrosión, fugas, etc.)
      • Desventajas: la baja temperatura requiere catalizadores caros (Pt) y H2 puro.
    • Alcalinas (AFC), electrolito KOH (aq.), utilizadas en usos militares y espaciales
      • Ventajas: mejores prestaciones de corriente debido a su rápida reacción catódica.
      • Desventajas: Requiere eliminar el CO2 de aire y combustible.
    • Ácido Fosfórico (PAFC), electrolito H3PO4, utilizadas para la generación de electricidad.
      • Ventajas: eficiencia de hasta un 85% (con cogeneración de calor y electricidad). Posibilidad de usar H2 impuro como comb.
      • Desventajas: catalizador de Pt. corriente y potencia bajas. peso y tamaño elevados.
    • Carbonatos fundidos (MCFC), electrólitos carbonatos Li, Na, K, utilizadas en la generación de electricidad.
      • Ventajas: mayor eficiencia, posibilidad de usar catalizadores más baratos que el platino y flexibilidad para usar otro tipo de combustibles, incluso hidrocarburos (gas Natural,...). Ventajas todas ellas derivadas de su alta temperatura.
      • Desventajas: las altas temperaturas aumentan la corrosión y ruptura de componentes.
    • Óxido sólido (SOFC), electrolito (Zr,Y)O2, utilizadas en la generación de electricidad.
      • Ventajas: las mismas de los carbonatos fundidos añadiendo la característica del electrolito sólido que reduce la corrosión, fugas, etc.
      • Desventajas: las altas temperaturas facilitan la ruptura de componentes (sellos...)
  • Pila de Metanol directo (DMFC), es un dispositivo electroquímico que, a partir de una solución acuosa, de metanol y medidante una reacción, produce electricidad. Utiliza el Nafion como electrolito y es empleada en transporte, equipos portátiles y generación de electricidad.
      • Ventajas: combustible líquido, más cercano a la tecnología actual, más las ventajas de las PEM.
. Sir William Robert Groveprimera pila de combustible de hidrógeno por Grove .

 

. autobús con pila de hidrógenocoche con pila de hidrógenogenerador eléctrico a través de pila de combustibleIslandia, energía geotérmica y pila de combustible .

 

Algunos de los principales problemas del hidrógeno se encuentran en su obtención, transporte y almacenamiento. Ya que requiere una aportación de energía significativa para su obtención y sus características físicas hacen del hidrógeno un gas muy peligroso y con un gran volumen que dificultan su transporte y almacenamiento.

Actualmente existen diversos sistemas para la obtención del hidrógeno para su combustión en las Pilas, en concreto tenemos tres vías con distintos grados de desarrollo:

  • Electrólisis a través de la aportación energética (electricidad) producida por fuentes de energía renovables (solar fotovoltaica, eólica, geotérmica,...)
  • Sintetización por digestión orgánica de algas (granjas de hidrógeno). Estos sistemas están aun en fase de investigación y no son lo suficientemente eficientes aunque existen muchas expectativas.
  • A través del llamado "reforming" del vapor en pilas de alta temperatura utilizando Combustibles como el Gas Natural o el Propano.

 

Sostenible

>Arquitectura Sostenible
.>definición
.>fundamentos
.>falsos mitos
>Eco espacio
.>cambio climático
.>desarrollo sostenible
.>energías Renovable
>Servicios Gratuitos

 

 

 

Sostenible
--------------------
El Planeta, nuestra Sociedad, e incluso los nosotros mismos tenemos unos recursos finitos. Úsalos sin malgastarlos porque es posible mantener, incluso mejorar, nuestra calidad de vida sin hipotecar la de nuestros hijos.

IBEA - sostenible
copyright © 2000 - 2010 Ignacio Botella Alarcón. Contacto arquitectura@ibea.es

IBEA diseño webIBEA plus visitante nº: