Aviones con pila de combustible de hidrógeno
En muchos aspectos, las pilas de combustible son similares a las baterías, como las que se pueden encontrar en un coche o en un dispositivo electrónico portátil como un reproductor de MP3. Sin embargo, hay algunas diferencias importantes entre las baterías y las pilas de combustible.
Al igual que una batería, una pila de combustible con un suministro de hidrógeno y oxígeno puede utilizarse para alimentar dispositivos que utilizan electricidad. Mientras que tanto las baterías como las pilas de combustible convierten la energía química en energía eléctrica, las baterías almacenan esta energía química dentro de la propia batería. Esto significa que una batería se agotará, o necesitará recargarse, cuando ya no haya suficiente energía química almacenada para producir suficiente electricidad para alimentar el dispositivo conectado a la batería. En lugar de almacenar energía química en su interior, una pila de combustible de hidrógeno recibe un suministro de energía química del exterior. Esta energía química se almacena en el hidrógeno que se suministra al ánodo de la pila de combustible. Una pila de combustible de hidrógeno consume esencialmente hidrógeno y oxígeno. Cuando a una pila de combustible se le suministra continuamente hidrógeno y oxígeno, y se elimina el agua resultante, la pila de combustible puede generar electricidad.
¿Cómo funciona una pila de combustible de hidrógeno de forma sencilla?
El ánodo recibe un combustible, como el hidrógeno, y el cátodo recibe aire. En una pila de combustible de hidrógeno, un catalizador situado en el ánodo separa las moléculas de hidrógeno en protones y electrones, que toman caminos diferentes hacia el cátodo. Los electrones pasan por un circuito externo, creando un flujo de electricidad.
¿Cómo funciona una pila de combustible de hidrógeno en un coche?
Los vehículos de pila de combustible utilizan gas hidrógeno para alimentar un motor eléctrico. A diferencia de los vehículos convencionales, que funcionan con gasolina o gasóleo, los coches y camiones de pila de combustible combinan hidrógeno y oxígeno para producir electricidad, que hace funcionar un motor.
¿Hay que rellenar una pila de combustible de hidrógeno?
Los vehículos impulsados por hidrógeno no necesitan cargarse como un coche de batería eléctrica. Se repostan con gas hidrógeno, bombeado de la misma forma segura y cómoda que un coche convencional de gasolina o diésel. El repostaje también lleva el mismo tiempo, entre 3 y 5 minutos para un depósito lleno.
Eficiencia de las pilas de combustible de hidrógeno
Este artículo necesita ser actualizado. Por favor, ayude a actualizar este artículo para reflejar eventos recientes o nueva información disponible. (Febrero 2021)Dispositivo que convierte la energía química de un combustible en electricidad
Una pila de combustible es una célula electroquímica que convierte la energía química de un combustible (a menudo hidrógeno) y un agente oxidante (a menudo oxígeno[1]) en electricidad a través de un par de reacciones redox[2]. Las pilas de combustible se diferencian de la mayoría de las baterías en que requieren una fuente continua de combustible y oxígeno (normalmente del aire) para mantener la reacción química, mientras que en una batería la energía química suele proceder de los metales y sus iones u óxidos[3] que normalmente ya están presentes en la batería, excepto en las baterías de flujo. Las pilas de combustible pueden producir electricidad de forma continua mientras se les suministre combustible y oxígeno.
Las primeras pilas de combustible fueron inventadas por Sir William Grove en 1838. El primer uso comercial de las pilas de combustible se produjo más de un siglo después, tras la invención de la pila de combustible de hidrógeno-oxígeno por Francis Thomas Bacon en 1932. La pila de combustible alcalina, también conocida como pila de combustible Bacon en honor a su inventor, se ha utilizado en los programas espaciales de la NASA desde mediados de los años 60 para generar energía para los satélites y las cápsulas espaciales. Desde entonces, las pilas de combustible se han utilizado en muchas otras aplicaciones. Las pilas de combustible se utilizan como energía primaria y de reserva para edificios comerciales, industriales y residenciales y en zonas remotas o inaccesibles. También se utilizan para alimentar vehículos con pilas de combustible, como carretillas elevadoras, automóviles, autobuses, barcos, motocicletas y submarinos.
¿Cuánto dura una pila de combustible de hidrógeno?
Las pilas de combustible están diseñadas para durar toda la vida útil del vehículo, entre 150.000 y 200.000 millas. Al final de su vida útil, la pila de combustible se desmontará y los materiales se reciclarán, de forma similar a lo que ocurre con los componentes de los vehículos en la actualidad. Una pila de combustible tiene el tamaño aproximado de una maleta de ruedas.
¿Son renovables las pilas de combustible de hidrógeno?
Renovable y fácilmente disponible
El hidrógeno es el elemento más abundante del Universo y, a pesar de las dificultades que conlleva su extracción del agua, es una fuente de energía renovable y excepcionalmente abundante, perfecta para nuestras futuras necesidades de calor y electricidad combinados con cero emisiones de carbono.
¿Cuánta energía puede generar una pila de combustible de hidrógeno?
Puede producir entre 1 kW y 100 kW de electricidad, dependiendo del número de pilas de combustible que se apilen. Funciona a una temperatura relativamente baja, lo que la hace beneficiosa para su uso en el hogar.
Cómo funciona una pila de combustible
Una pila de combustible de hidrógeno utiliza la energía química del hidrógeno para producir electricidad. Es una forma de energía limpia cuyos únicos productos y subproductos son la electricidad, el calor y el agua. Las pilas de combustible ofrecen una gran variedad de aplicaciones, desde el transporte hasta la alimentación de emergencia, y pueden alimentar sistemas tan grandes como una central eléctrica o tan pequeños como un ordenador portátil.
Las pilas de combustible ofrecen ventajas sobre las tecnologías tradicionales basadas en la combustión, como una mayor eficiencia y menores emisiones. Como las pilas de combustible de hidrógeno sólo emiten agua, no hay emisiones de dióxido de carbono ni otros contaminantes a la atmósfera. Las pilas de combustible también son silenciosas durante su funcionamiento, ya que tienen menos piezas móviles que las tecnologías de combustión.
TWI tiene experiencia en hidrógeno, incluido su uso para propulsar vehículos. Entre otros proyectos, hemos trabajado en un tanque de combustible de hidrógeno para el futuro de las comunicaciones, y hemos ayudado a desarrollar un sistema de supervisión para mejorar la seguridad de los tanques de almacenamiento de combustible de hidrógeno.
Las pilas de combustible de hidrógeno generan electricidad mediante una reacción química. Cada pila de combustible tiene dos electrodos: un ánodo negativo y un cátodo positivo. La reacción para producir la electricidad se produce en estos electrodos, con un electrolito que transporta partículas cargadas eléctricamente entre ellos y un catalizador para acelerar las reacciones.
¿Cuánto cuesta un galón de hidrógeno?
El combustible de hidrógeno es mucho más eficiente que la gasolina, pero también es cuatro veces más caro, lo que equivale a unos 16 dólares por galón.
¿Puede explotar un coche de hidrógeno?
Según la OSHA, «el hidrógeno utilizado en las pilas de combustible es un gas muy inflamable y puede provocar incendios y explosiones si no se manipula adecuadamente. … Hay equipos diseñados para combatir este tipo de incendios. Pero la buena noticia es que lo más probable es que quien conduzca un vehículo impulsado por pilas de combustible no tenga que enfrentarse a él.
¿Es mejor el hidrógeno que la electricidad?
Dependiendo del modelo, pueden presumir de una eficiencia entre el pozo y la rueda de entre el 70% y el 80%. En comparación, un vehículo eléctrico con pila de combustible de hidrógeno (FCEV) es positivamente parsimonioso, con una eficiencia global de entre el 30 y el 35%. La diferencia estriba en la forma en que ambos procesan la electricidad.
Pila de combustible de hidrógeno deutsch
El nombre Mirai significa «futuro» en japonés, pero para que nuestra nueva tecnología de pila de combustible de Toyota tenga éxito, sabemos que tiene que ser accesible y atractiva para la gente de hoy. Aunque el Mirai cuenta con una cadena cinemática muy avanzada y utiliza un nuevo tipo de combustible, es una berlina normal de tamaño medio y cuatro puertas que resulta tan práctica, segura y fácil de conducir como un coche familiar con motor convencional.
Llega tan lejos como un coche de gasolina de tamaño similar con el depósito lleno de hidrógeno, y repostar desde vacío lleva entre tres y cinco minutos. La recompensa es una conducción silenciosa y suave, un gran rendimiento y la ausencia de emisiones en el tubo de escape, salvo el vapor de agua.
El repostaje de hidrógeno se realiza de la misma forma que la gasolina o el gasóleo en una gasolinera. El combustible está contenido en tanques de alta presión y se introduce en una pila de combustible, donde el hidrógeno y el oxígeno que se encuentra naturalmente en el aire reaccionan entre sí y generan electricidad.
Al igual que en un híbrido gasolina-eléctrico, la electricidad se eleva en voltaje para impulsar el motor eléctrico. Cada vez que el coche frena o reduce la velocidad, se acumula más energía en una batería, lo que contribuye a mejorar el ahorro de combustible.