diumenge, 1 de novembre de 2015

Piles de combustible

Formalment es considera que una pila o cel·la de combustible és un generador electroquímic d'energia on el treball elèctric s'obté a partir d'una reacció química que només es produeix en un determinat sentit i a la qual els reactius (combustible i oxidant) es troben a l'exterior de la pila pròpiament dita. El treball es produeix mentre hi hagi flux dels reactius.El fet que es necessiti un flux continu de reactius és una de les principals diferències amb les bateries convencionals.Els reactius típics utilitzats en una cel·la de combustible són hidrogen en el costat de l'ànode i oxigen en el costat del càtode (si es tracta d'una cel·la d'hidrogen).

Resultat d'imatges de pila de combustible
Funcionament:A l'exemple típic d'una membrana intercanviadora de protons (o electròlit polimèric) hidrogen/oxigen d'una cel·la de combustible (PEMFC, en anglès: proton exchange membrane fuel cell), una membrana polimèrica conductora de protons, l'electròlit, separa el costat de l'ànode del costat del càtode. En el costat de l'ànode, l'hidrogen espargit a l'ànode catalitzador es dissocia en protons i electrons. Els protons són conduïts a través de la membrana al càtode, però els electrons són forçats a viatjar per un circuit extern (produint energia) ja que la membrana està aïllada elèctricament.
En el catalitzador del càtode, les molècules de l'oxigen reaccionen amb els electrons (conduïts a través del circuit extern) i protons per a formar l'aigua. En aquest exemple, l'únic residu és vapor d'aigua o aigua líquida.
Resultat d'imatges de fotos pila de combustible
NomElectròlitRangTemperatura
de treball
Eficiència
elèctrica
Estat
Pila de combustible reversibleKit per l'ensenyament
Blue Energymembrana de polietilèSuperior a 250 kWInvestigació
Pila de combustible biològica (MFC)
Pila de combustible de zinc
Bateria de fluxeInvestigació
Pila de combustible alcalina (AFC)solució alcalinade 10 a 100 kWinferior a 80 °CCel·la: 60–70% Sistema: 62%Comercialitzant-se/
Investigació
Pila de combustible de membrana d'intercanvi de protons (PEM FC)membrana polimèrica(ionòmer)de 0,1 a 500 kW70–200 °C,Cel·la: 50–70 % Sistema: 30–50 %Comercialitzant-se/
Investigació
Pila de combustible directa de borhidrur (DBFC)solució alcalina NaOH70 °CInvestigació
Pila de combustible d'àcid fòrmic (FAFC)àcid fòrmic90–120 °CInvestigació
Pila de combustible directe de metanol (DMFC)membrana poliméricade pocos mW a 100 kw90–120 °CCel·la: 20–30 %Comercialitzant-se/
Investigació
Pila de combustible directe d'etanol (DEFC)Investigació
Pila de combustible d'àcid fosfòric (PAFC)Àcid fosfòricSuperior a 10 MW200 °CCel·la: 55 % Sistema: 40 %Comercialitzant-se/
Investigació
Pila de combustible de carbonat fos (MCFC)Carbonat-Alcalí Fos100 MW650 °CCel·la: 55 % Sistema: 47 %Comercialitzant-se/
Investigació
Pila de combustible de ceràmica protònica (PCFC)ceràmica700 °CInvestigació
Pila de combustible d'òxid sòlid (SOFC)Electròlit de ceràmica oxidadaSuperior a 100 MW800–1000 °CCel·la: 60–65 % Sistema: 55–60 %Comercialitzant-se/
Investigació
Estat actual de la tecnologia: A pesar de aportar uns grans beneficis,a dia de avuí, els problemes tenen major poder.
Hi ha nombrosos prototips i models de cotxes i autobusos basats en la tecnologia de cel·les de combustible en els quals se segueix investigant i fins i tot fabricant alguns models. La investigació segueix en curs en companyies com DaimlerChrysler, Ballard Power Systems, Ford, Volvo, Mazda, General Motors, Honda, la BMW, Hyundai i Nissan, entre d'altres. Un automòbil comercial pràctic basat amb cel·la de combustible no s'espera fins a almenys 2010 segons la indústria.
El Toyota FCHV PEM FC fuel cell. Un vehicle dissenyat per Toyota impulsat per hidrogen

Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada