COMBUSTIBLES VEHICULARES

LA CELDA DE HIDROGENO


Es bien sabido que si aplicamos corriente continua a dos electrodos sumergidos en un recipiente con agua impura, es decir con cierto porcentaje de sales para hacerla conductora, posibilitaremos la disociación del agua en sus dos componentes, hidrogeno y oxigeno, los que podremos recoger en forma de gas y utilizarlos posteriormente en forma independiente. El proceso inverso también es posible, otorgando al fenómeno las características de fenómeno reversible. Es el principio de la celda de combustible. Inyectamos hidrogeno por un lado y tomamos oxigeno del aire y conseguiremos asociarlos formando agua y obteniendo como resultado la generación de electricidad que necesitamos en la disociación comentada. Para lograr la combinación química de ambos elementos acudimos a una celda denominada PEM (Proton Exchange Membrane) o membrana de intercambio protónico también llamada Polymer Electrolyte Membrane. El proceso esta caracterizado por los siguientes pasos, ilustrados en la figura

1.-En el ánodo las moléculas de hidrogeno que ingresan son convertidas en iones de Hidrogeno mediante el auxilio de la cubierta de platino que posee la membrana plástica y que obra como agente catalizador para producir este fenómeno.

2.-Los electrones viajan hacia el cátodo a través de un circuito externo, representado en la figura por un motor, el cual recibe la corriente transformándola en movimiento. Si en lugar de ser un motor fuera una lampara incandescente la transformación seria en luz.

3 La membrana de intercambio protónico permite a los protones circular libremente a través de ella, pero impide hacer lo propio con los electrones. Como resultado, al mismo tiempo que los electrones fluyen por el circuito externo, los iones de Hidrogeno circulan hacia el cátodo atravesando la membrana y combinándose con las moléculas de Oxigeno y los electrones que arriban a través del circuito externo para formar agua como producto de dicha combinación.

4.-De esta manera y como consecuencia de su tendencia natural a formar compuestos con otros elementos, tal cual expresamos cuando hablamos de sus propiedades, cuando dijimos que si bien es el elemento mas común de la corteza terrestre se lo encuentra siempre combinado, generaremos agua al oxidarse con el oxigeno y produciremos electricidad.

5.- A diferencia de los procesos de combustión con hidrocarburos cuyo resultado origina dióxido de carbono, responsable del efecto invernadero y lo que es peor también monóxido de carbono, altamente tóxico, este proceso arroja como resultado solamente agua y calor.

6 Las ecuaciones estequiométricas son:

Anodo : 2 H2 → 4H + + 4 e-

Cátodo: 4 e- + 4H + + O2 → 2 H2 O

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Ing. Enrique O.Nielsen
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