Les Piles de Combustible
Una pila 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. El treball es produeix mentre hi hagi flux
dels reactius. 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). Per altra banda les bateries
convencionals consumeixen reactius sòlids i, una vegada que s'han esgotat, ha d'ésser
eliminada o recarregada amb electricitat. Generalment, els reactius "flueixen cap a
dintre" i els productes de la reacció "flueixen cap a fora".
Tipus:
Nom
|
Electròlit
|
Rang
|
Temperatura
de treball |
Eficiència
elèctrica |
Estat
|
Pila de combustible reversible
|
Kit per l'ensenyament
|
||||
Blue Energy
|
membrana de polietilè
|
Superior a 250 kW
|
Investigació
|
||
Pila de combustible
biològica (MFC)
|
|||||
Pila de combustible de zinc
|
|||||
Bateria de
fluxe
|
Investigació
|
||||
Pila de combustible alcalina (AFC)
|
solució alcalina
|
de 10 a 100 kW
|
inferior a 80 °C
|
Cel·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 kW
|
70–200 °C,
|
Cel·la: 50–70 % Sistema:
30–50 %
|
Comercialitzant-se/
Investigació |
Pila de combustible directa de
borhidrur (DBFC)
|
solució alcalina NaOH
|
70 °C
|
Investigació
|
||
Pila de combustible d'àcid fòrmic
(FAFC)
|
àcid fòrmic
|
90–120 °C
|
Investigació
|
||
Pila de combustible directe de metanol
(DMFC)
|
membrana polimérica
|
de pocos mW a 100 kw
|
90–120 °C
|
Cel·la: 20–30 %
|
Comercialitzant-se/
Investigació |
Pila de combustible directe d'etanol
(DEFC)
|
Investigació
|
||||
Pila de combustible d'àcid fosfòric
(PAFC)
|
Àcid fosfòric
|
Superior a 10 MW
|
200 °C
|
Cel·la: 55 % Sistema: 40 %
|
Comercialitzant-se/
Investigació |
Pila de combustible de carbonat fos
(MCFC)
|
Carbonat-Alcalí Fos
|
100 MW
|
650 °C
|
Cel·la: 55 % Sistema: 47 %
|
Comercialitzant-se/
Investigació |
Pila de combustible de ceràmica
protònica (PCFC)
|
ceràmica
|
700 °C
|
Investigació
|
||
Pila de combustible d'òxid sòlid
(SOFC)
|
Electròlit de ceràmica oxidada
|
Superior a 100 MW
|
800–1000 °C
|
Cel·la: 60–65 % Sistema:
55–60 %
|
Comercialitzant-se/
Investigació |
Estat de la Tecnología:
Avantatges:
- Alta resistencia a la compressió
- Fàcil manipulació
- Vida llarga i útil
- Insoluble a fluits bucals
- Econòmic
Desavantatges:
- Irritant pulpar
- Temps curt de treball
Relació amb l'Economia:
Les cel·les de combustible solen ser
considerades molt atractives per a utilitzacions modernes per la seva eficàcia
alta i idealment (vegeu energies renovables) lliures
d'emissions, en contrast amb combustibles actualment més comuns, com poden ser
el metà o gas natural, que generen diòxid de carboni. Gairebé el 50%
de tota l'electricitat produïda als Estats Units ve del carbó. El problema és
que el carbó és una font d'energia relativament bruta (segons el tipus de
carbó). Si l'electròlisi (un procés que necessita electricitat) s'utilitza
per a crear l'hidrogen usant energia de les centrals elèctriques, en realitat s'està creant el combustible
hidrogen a partir de carbó. Tot i que la cel·la de combustible emet solament
calor i aigua com residus, el problema de la contaminacio encara estarà present
en les centrals elèctriques.
Un acostament integral ha de considerar els
impactes d'un escenari ampli de l'hidrogen. Això fa referència a la producció,
a l'ús i a la disposició de la infraestructura i dels convertidors de l'energia.
Les reserves del món del platí són insuficients
per poder donar suport a una conversió total de tots els vehicles a cel·les de
combustible: una introducció significativa de vehicles amb l'actual tecnologia,
per tant, només aconseguiria que el valor comercial de platí s'elevés i les
seves reserves descendissin.
