Una pila de combustible es un dispositivo electroquímico que transforma de forma directa la energía química en eléctrica. Parte de un combustible (generalmente hidrógeno) y de un comburente (en muchos casos oxígeno) para producir agua, electricidad en forma de corriente continua y calor.
Tiene diversas partes:

  • Electrodos (ánodo, donde se reduce el H2 en dos protones H+ y cátodo, donde reaccionan los protones H+ y O2)
  • Electrolito (separa los gases, permite el paso de iones H+ al cátodo y separa los e-)
  • Placas bipolares (que separan las celdas, “conducen” los gases y evacúan H2O)

Las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodos son:

Pila-combustible
Reacción en el ánodo: H2 –>2H+ + 2e-
Reacción en el cátodo: ½ O2 + 2H+ + 2e- –> H2O
Reacción global: H2 + ½ O2 –> H2O

En el lado del ánodo, el hidrógeno que llega se disocia en protones y electrones. Los protones son conducidos a través de la membrana al cátodo, pero los electrones están forzados a viajar por un circuito externo (produciendo energía) ya que la membrana está aislada eléctricamente. En el catalizador del cátodo, las moléculas del oxígeno reaccionan con los electrones (conducidos a través del circuito externo) y protones para formar el agua. En este caso, el único residuo es vapor de agua o agua líquida.

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