{"id":259787,"date":"2022-06-21T09:31:00","date_gmt":"2022-06-21T06:31:00","guid":{"rendered":"https:\/\/auto.inform.com.de\/?p=259787"},"modified":"2022-04-17T23:31:20","modified_gmt":"2022-04-17T20:31:20","slug":"pila-de-combustible-de-hidrogeno-descripcion-caracteristicas-principio-de-funcionamiento-foto","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/auto.inform.com.de\/es\/pila-de-combustible-de-hidrogeno-descripcion-caracteristicas-principio-de-funcionamiento-foto\/","title":{"rendered":"Pila de combustible de hidr\u00f3geno: descripci\u00f3n, caracter\u00edsticas, principio de funcionamiento, foto."},"content":{"rendered":"<p>Una celda de combustible es un dispositivo que genera eficientemente calor y corriente continua a trav\u00e9s de una reacci\u00f3n electroqu\u00edmica y utiliza combustible rico en hidr\u00f3geno. B\u00e1sicamente, es similar a una bater\u00eda. Estructuralmente, la celda de combustible est\u00e1 representada por un c\u00e1todo, un \u00e1nodo y un electrolito. \u00bfQu\u00e9 tan maravilloso es eso? A diferencia de las propias bater\u00edas, las pilas de combustible de hidr\u00f3geno no almacenan electricidad, no necesitan electricidad para recargarse y no se descargan. Las celdas contin\u00faan generando electricidad mientras tengan aire y combustible en ellas.<\/p>\n<h2>Peculiaridades<\/h2>\n<p>Las celdas de combustible difieren de otros generadores de energ\u00eda en que no queman combustible durante la operaci\u00f3n. Gracias a esta caracter\u00edstica, no necesitan rotores de alta presi\u00f3n, no emiten ruidos ni vibraciones fuertes. La electricidad en las pilas de combustible se genera mediante una reacci\u00f3n electroqu\u00edmica silenciosa. La energ\u00eda qu\u00edmica del combustible en tales dispositivos se convierte directamente en agua, calor y electricidad.<\/p>\n<p>Las pilas de combustible son muy eficientes y no emiten grandes cantidades de gases de efecto invernadero. El producto emitido durante el funcionamiento de la celda es una peque\u00f1a cantidad de agua en forma de vapor y di\u00f3xido de carbono, que no se libera si se utiliza hidr\u00f3geno puro como combustible.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/auto.inform.com.de\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-219118-62504e84d690f.webp\" data-rel=\"lightbox\"><img decoding=\"async\" class=\"SDStudio-light-box-enable SDStudio-editor-tools-md-imp\" src=\"https:\/\/auto.inform.com.de\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-219118-62504e84d690f.webp\" alt=\"Pila de combustible de hidr\u00f3geno: descripci\u00f3n, caracter\u00edsticas, principio de funcionamiento, foto.\"><\/a><\/p>\n<h2>Historia de la apariencia<\/h2>\n<p>En las d\u00e9cadas de 1950 y 1960, la creciente necesidad de la NASA de fuentes de energ\u00eda para vuelos espaciales de largo alcance condujo a uno de los desaf\u00edos de celdas de combustible m\u00e1s importantes que exist\u00edan en ese momento. Las pilas alcalinas utilizan ox\u00edgeno e hidr\u00f3geno como combustible que, durante una reacci\u00f3n electroqu\u00edmica, se convierten en subproductos \u00fatiles durante los vuelos espaciales: electricidad, agua y calor.<\/p>\n<p>Las pilas de combustible se descubrieron por primera vez a principios del siglo XIX, en 1838. Al mismo tiempo, apareci\u00f3 la primera informaci\u00f3n sobre su efectividad.<\/p>\n<p>El trabajo en celdas de combustible que utilizan electrolitos alcalinos comenz\u00f3 a fines de la d\u00e9cada de 1930. Las celdas con electrodos de alta presi\u00f3n niquelados no se inventaron hasta 1939. Durante la Segunda Guerra Mundial, se desarrollaron celdas de combustible submarinas brit\u00e1nicas, que consisten en elementos alcalinos de unos 25 cent\u00edmetros de di\u00e1metro.<\/p>\n<p>El inter\u00e9s por ellos aument\u00f3 en las d\u00e9cadas de 1950 y 1980, que se caracterizaron por la escasez de fuel oil. Los pa\u00edses de todo el mundo han comenzado a abordar la contaminaci\u00f3n ambiental y del aire al tratar de desarrollar formas ecol\u00f3gicas de generar electricidad. La tecnolog\u00eda de pilas de combustible se encuentra actualmente en <a href=\"\/recomendet-appsumo\" class=\"sds-arl\">desarrollo<\/a> activo.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/auto.inform.com.de\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-219118-62504e85f06c1.webp\" data-rel=\"lightbox\"><img decoding=\"async\" class=\"SDStudio-light-box-enable SDStudio-editor-tools-md-imp\" src=\"https:\/\/auto.inform.com.de\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-219118-62504e85f06c1.webp\" alt=\"Pila de combustible de hidr\u00f3geno: descripci\u00f3n, caracter\u00edsticas, principio de funcionamiento, foto.\"><\/a><\/p>\n<h2>Principio de funcionamiento<\/h2>\n<p>Las celdas de combustible producen calor y electricidad a trav\u00e9s de una reacci\u00f3n electroqu\u00edmica que utiliza un c\u00e1todo, un \u00e1nodo y un electrolito.<\/p>\n<p>El c\u00e1todo y el \u00e1nodo est\u00e1n separados por un electrolito conductor de protones. Despu\u00e9s de suministrar ox\u00edgeno al c\u00e1todo e hidr\u00f3geno al \u00e1nodo, se inicia una reacci\u00f3n qu\u00edmica que produce calor, corriente y agua.<\/p>\n<p>El hidr\u00f3geno molecular se disocia en el catalizador del \u00e1nodo, lo que provoca la p\u00e9rdida de electrones. Los iones de hidr\u00f3geno ingresan al c\u00e1todo a trav\u00e9s del electrolito, mientras que los electrones pasan a trav\u00e9s de la red el\u00e9ctrica externa y crean una corriente continua que se utiliza para alimentar el equipo. La mol\u00e9cula de ox\u00edgeno en el catalizador del c\u00e1todo se combina con un electr\u00f3n y un prot\u00f3n entrantes, y eventualmente forma agua, que es el \u00fanico producto de la reacci\u00f3n.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/auto.inform.com.de\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-219118-62504e87225d9.webp\" data-rel=\"lightbox\"><img decoding=\"async\" class=\"SDStudio-light-box-enable SDStudio-editor-tools-md-imp\" src=\"https:\/\/auto.inform.com.de\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-219118-62504e87225d9.webp\" alt=\"Pila de combustible de hidr\u00f3geno: descripci\u00f3n, caracter\u00edsticas, principio de funcionamiento, foto.\"><\/a><\/p>\n<h2>Tipos<\/h2>\n<p>La elecci\u00f3n de un tipo particular de pila de combustible depende de su aplicaci\u00f3n. Todas las celdas de combustible se dividen en dos categor\u00edas principales: alta temperatura y baja temperatura. Estos \u00faltimos utilizan hidr\u00f3geno puro como combustible. Dichos dispositivos generalmente requieren la conversi\u00f3n de combustible primario en hidr\u00f3geno puro. El proceso se lleva a cabo en equipos especiales.<\/p>\n<p>Las celdas de combustible de alta temperatura no las necesitan porque convierten el combustible a altas temperaturas, eliminando la necesidad de una infraestructura de hidr\u00f3geno.<\/p>\n<p>El principio de funcionamiento de las pilas de combustible de hidr\u00f3geno se basa en la conversi\u00f3n de energ\u00eda qu\u00edmica en energ\u00eda el\u00e9ctrica sin procesos de combusti\u00f3n ineficientes y en la conversi\u00f3n de energ\u00eda t\u00e9rmica en energ\u00eda mec\u00e1nica.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/auto.inform.com.de\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-219118-62504e884847a.webp\" data-rel=\"lightbox\"><img decoding=\"async\" class=\"SDStudio-light-box-enable SDStudio-editor-tools-md-imp\" src=\"https:\/\/auto.inform.com.de\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-219118-62504e884847a.webp\" alt=\"Pila de combustible de hidr\u00f3geno: descripci\u00f3n, caracter\u00edsticas, principio de funcionamiento, foto.\"><\/a><\/p>\n<h2>Conceptos generales<\/h2>\n<p>Las celdas de combustible de hidr\u00f3geno son dispositivos electroqu\u00edmicos que generan electricidad mediante la combusti\u00f3n de combustible \u00abfr\u00edo\u00bb altamente eficiente. Hay varios tipos de tales dispositivos. La tecnolog\u00eda de pilas de combustible de hidr\u00f3geno-aire equipadas con una membrana de intercambio de protones PEMFC se considera la m\u00e1s prometedora.<\/p>\n<p>Una membrana de pol\u00edmero con conductividad de protones est\u00e1 dise\u00f1ada para separar dos electrodos: c\u00e1todo y \u00e1nodo. Cada uno de ellos est\u00e1 representado por una matriz de carbono sobre la que se deposita el catalizador. El hidr\u00f3geno molecular se disocia en el catalizador del \u00e1nodo, donando electrones. Los cationes pasan al c\u00e1todo a trav\u00e9s de la membrana, pero los electrones se transfieren al circuito externo, ya que la membrana no est\u00e1 dise\u00f1ada para transportar electrones.<\/p>\n<p>Una mol\u00e9cula de ox\u00edgeno en un catalizador de c\u00e1todo se combina con un electr\u00f3n de un circuito el\u00e9ctrico y un prot\u00f3n entrante, formando eventualmente agua, que es el \u00fanico producto de la reacci\u00f3n.<\/p>\n<p>Las celdas de combustible de hidr\u00f3geno se utilizan para producir conjuntos de electrodos de membrana, que sirven como los principales elementos generadores del sistema de energ\u00eda.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/auto.inform.com.de\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-219118-62504e896148f.webp\" data-rel=\"lightbox\"><img decoding=\"async\" class=\"SDStudio-light-box-enable SDStudio-editor-tools-md-imp\" src=\"https:\/\/auto.inform.com.de\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-219118-62504e896148f.webp\" alt=\"Pila de combustible de hidr\u00f3geno: descripci\u00f3n, caracter\u00edsticas, principio de funcionamiento, foto.\"><\/a><\/p>\n<h2>Ventajas de las pilas de combustible de hidr\u00f3geno<\/h2>\n<p>Entre ellos cabe destacar:<\/p>\n<ul>\n<li>Aumento de la capacidad calor\u00edfica espec\u00edfica.<\/li>\n<li>Amplio rango de temperatura de funcionamiento.<\/li>\n<li>Sin vibraciones, ruidos ni calor.<\/li>\n<li>Fiabilidad de arranque en fr\u00edo.<\/li>\n<li>Ausencia de autodescarga, lo que garantiza un largo periodo de almacenamiento de energ\u00eda.<\/li>\n<li>Autonom\u00eda ilimitada gracias a la capacidad de regular el consumo de energ\u00eda cambiando el n\u00famero de cartuchos de combustible.<\/li>\n<li>Asegurando casi cualquier intensidad energ\u00e9tica cambiando la capacidad de almacenamiento de hidr\u00f3geno.<\/li>\n<li>A largo plazo.<\/li>\n<li>Funcionamiento silencioso y respetuoso con el medio ambiente.<\/li>\n<li>Alto consumo de energ\u00eda.<\/li>\n<li>Resistencia a las impurezas extra\u00f1as en el hidr\u00f3geno.<\/li>\n<\/ul>\n<p><a href=\"https:\/\/auto.inform.com.de\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-219118-62504e8aa7805.webp\" data-rel=\"lightbox\"><img decoding=\"async\" class=\"SDStudio-light-box-enable SDStudio-editor-tools-md-imp\" src=\"https:\/\/auto.inform.com.de\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-219118-62504e8aa7805.webp\" alt=\"Pila de combustible de hidr\u00f3geno: descripci\u00f3n, caracter\u00edsticas, principio de funcionamiento, foto.\"><\/a><\/p>\n<h2>\u00c1rea de aplicaci\u00f3n<\/h2>\n<p>Debido a su alta <a href=\"\/recommend-todoist_com\" class=\"sds-arl\">eficiencia<\/a>, las pilas de combustible de hidr\u00f3geno se utilizan en varios campos:<\/p>\n<ul>\n<li>Cargadores port\u00e1tiles.<\/li>\n<li>Sistemas de potencia para UAVs.<\/li>\n<li>UPS.<\/li>\n<li>Otros dispositivos y equipos.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Perspectivas de la energ\u00eda del hidr\u00f3geno<\/h2>\n<p>El uso generalizado de pilas de combustible basadas en per\u00f3xido de hidr\u00f3geno solo ser\u00e1 posible despu\u00e9s de la creaci\u00f3n de un m\u00e9todo eficaz para producir hidr\u00f3geno. Se necesitan nuevas ideas para el uso activo de esta tecnolog\u00eda, con grandes esperanzas puestas en el concepto de celdas de biocombustibles y nanotecnolog\u00eda. Varias compa\u00f1\u00edas han lanzado catalizadores relativamente eficientes basados \u200b\u200b\u200b\u200ben varios metales, al mismo tiempo, ha aparecido informaci\u00f3n sobre la creaci\u00f3n de celdas de combustible sin membrana, lo que ha reducido significativamente los costos de producci\u00f3n y ha simplificado el dise\u00f1o de dichos dispositivos. Las ventajas y caracter\u00edsticas de las celdas de combustible de hidr\u00f3geno no compensan su principal desventaja: el alto costo, especialmente en comparaci\u00f3n con los dispositivos de hidrocarburos. La construcci\u00f3n de una planta de energ\u00eda de hidr\u00f3geno requiere al menos $ 500,000.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/auto.inform.com.de\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-219118-62504e8bd966f.webp\" data-rel=\"lightbox\"><img decoding=\"async\" class=\"SDStudio-light-box-enable SDStudio-editor-tools-md-imp\" src=\"https:\/\/auto.inform.com.de\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-219118-62504e8bd966f.webp\" alt=\"Pila de combustible de hidr\u00f3geno: descripci\u00f3n, caracter\u00edsticas, principio de funcionamiento, foto.\"><\/a><\/p>\n<h2>\u00bfC\u00f3mo construir una pila de combustible de hidr\u00f3geno?<\/h2>\n<p>Usted mismo puede crear una pila de combustible de baja potencia en un laboratorio dom\u00e9stico o escolar t\u00edpico. Los materiales utilizados fueron una vieja m\u00e1scara de gas, piezas de plexigl\u00e1s, una soluci\u00f3n acuosa de alcohol et\u00edlico y \u00e1lcali.<\/p>\n<p>El cuerpo de la pila de combustible de hidr\u00f3geno est\u00e1 hecho a mano de plexigl\u00e1s con un espesor de al menos cinco mil\u00edmetros. Las particiones entre los compartimentos pueden ser m\u00e1s delgadas, alrededor de 3 mil\u00edmetros. El plexigl\u00e1s se pega con un adhesivo especial a base de cloroformo o dicloroetano y virutas de plexigl\u00e1s. Todo el trabajo se lleva a cabo solo cuando la campana est\u00e1 funcionando.<\/p>\n<p>Se hace un orificio con un di\u00e1metro de 5-6 cent\u00edmetros en la pared exterior de la caja, en el que se insertan un tap\u00f3n de goma y un tubo de drenaje de vidrio. El carb\u00f3n activado de una m\u00e1scara de gas se vierte en el segundo y cuarto compartimento de la carcasa de la celda de combustible; se utilizar\u00e1 como electrodo.<\/p>\n<p>El combustible circular\u00e1 en la primera c\u00e1mara, y la quinta se llenar\u00e1 de aire, de donde fluir\u00e1 el ox\u00edgeno. El electrolito vertido entre los electrodos se impregna con una soluci\u00f3n de parafina y gasolina para que no entre en la c\u00e1mara de aire. Las placas de cobre se colocan sobre una capa de carb\u00f3n con cables soldados, a trav\u00e9s de los cuales se desviar\u00e1 la corriente.<\/p>\n<p>Se llena la celda de combustible de hidr\u00f3geno ensamblada con vodka diluido con agua en una proporci\u00f3n de 1: 1. Se agrega cuidadosamente hidr\u00f3xido de potasio a la mezcla resultante: se disuelven 70 gramos de potasio en 200 gramos de agua.<\/p>\n<p>Antes de probar una celda de combustible con hidr\u00f3geno, el combustible se vierte en la primera c\u00e1mara y el electrolito se vierte en la tercera. Las lecturas del volt\u00edmetro conectado a los electrodos deben estar entre 0,7 y 0,9 voltios. Para garantizar el funcionamiento continuo de la celda, es necesario drenar el combustible gastado y llenar con combustible nuevo a trav\u00e9s de una manguera de goma. Al presionar la manguera se ajusta la tasa de suministro de combustible. Tales celdas de combustible de hidr\u00f3geno hechas en casa tienen poca energ\u00eda.<\/p><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Una celda de combustible es un dispositivo que genera eficientemente calor y corriente continua a trav\u00e9s de una reacci\u00f3n electroqu\u00edmica y utiliza combustible rico en hidr\u00f3geno. 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