¿Las pilas de combustible en turismos ya son rentables?

Hasta hace poco, la tecnología de pilas de combustible solo estaba disponible para aplicaciones no comerciales. Se utilizó, por ejemplo, en vuelos espaciales, y el enorme costo de producir 1 kW de energía prácticamente excluía su uso a mayor escala. Sin embargo, la invención, diseñada por William Grove, finalmente encontró una amplia aplicación. ¡Lea acerca de las celdas de hidrógeno y vea si puede pagar un automóvil con un paquete de energía de este tipo!

¿Qué es una pila de combustible?

Es un conjunto de dos electrodos (ánodo negativo y cátodo positivo) separados por una membrana de polímero. Las celdas deben generar electricidad a partir del combustible que se les suministra. Es importante tener en cuenta que, a diferencia de las celdas de batería tradicionales, no es necesario que se les suministre electricidad por adelantado, y la celda de combustible en sí no requiere carga. El punto es suministrarle combustible, que en los dispositivos en discusión consiste en hidrógeno y oxígeno.

Pilas de combustible - Diseño del sistema

Los vehículos de celdas de combustible requieren tanques de hidrógeno. Es a partir de ellos que este elemento ingresa a los electrodos, donde se genera electricidad. Por lo general, el sistema también está equipado con una unidad central con un convertidor. Convierte la corriente continua en corriente alterna, que se puede utilizar para alimentar un motor eléctrico. Es él quien es el corazón del automóvil, extrayendo su poder de las unidades actuales.

Pilas de combustible y principio de funcionamiento.

Para que una celda de combustible genere electricidad, es necesaria una reacción química. Para ello, se suministran a los electrodos moléculas de hidrógeno y oxígeno de la atmósfera. El hidrógeno desprendido al ánodo es la causa de la creación de electrones y protones. El oxígeno de la atmósfera entra en el cátodo y reacciona con los electrones. La membrana de polímero semipermeable entrega protones de hidrógeno positivos al cátodo. Allí se combinan con aniones de óxidos, dando como resultado la formación de agua. Por otro lado, los electrones presentes en el ánodo pasan por el circuito eléctrico para producir electricidad.

Pila de combustible - aplicación

Fuera de la industria automotriz, la celda de combustible tiene muchas aplicaciones. Se puede utilizar como fuente de electricidad en lugares sin libre acceso a la red eléctrica. Además, las celdas de este tipo funcionan bien en submarinos o estaciones espaciales donde no hay acceso al aire atmosférico. Además, las celdas de combustible alimentan robots móviles, electrodomésticos y sistemas de energía de emergencia.

Celdas de combustible: ventajas y desventajas de la tecnología.

¿Cuáles son las ventajas de una pila de combustible? Proporciona energía limpia sin impacto negativo en el medio ambiente. La reacción produce electricidad y agua (normalmente en forma de vapor). Además, en situaciones de emergencia, por ejemplo, durante una explosión o la apertura de un tanque, el hidrógeno, debido a su pequeña masa, se escapa verticalmente y se quema en una estrecha columna de fuego. La pila de combustible también se destaca en términos de eficiencia ya que logra resultados en el rango del 40-60%. Este es un nivel inalcanzable para las cámaras de combustión, y recordemos que estos parámetros aún se pueden mejorar.

El elemento hidrógeno y sus desventajas.

Ahora unas pocas palabras sobre las deficiencias de esta solución. El hidrógeno es el elemento más abundante en la Tierra, pero forma compuestos con otros elementos muy fácilmente. No es fácil obtenerlo en su forma pura y requiere un proceso tecnológico especial. Y este (al menos por ahora) es muy caro. Cuando se trata de una celda de combustible de hidrógeno, el precio, lamentablemente, no es alentador. Puede conducir 1 kilómetro incluso 5-6 veces más que en el caso de un motor eléctrico. El segundo problema es la falta de infraestructura para el reabastecimiento de hidrógeno.

Vehículos de pila de combustible - ejemplos

Hablando de automóviles, aquí hay algunos modelos que funcionan con pilas de combustible con éxito. Uno de los vehículos de pila de combustible más populares es el Toyota Mirai. Esta es una máquina con tanques con una capacidad de más de 140 litros. Está equipado con baterías adicionales para almacenar energía durante la conducción tranquila. El fabricante afirma que este modelo de Toyota puede recorrer 700 kilómetros en una gasolinera. Mirai tiene una potencia de 182 CV.

Otros vehículos de pila de combustible necesarios para generar electricidad incluyen:

• Lexus LF-FC;
• Claridad Honda FCX;
• Nissan X-Trail FCV (vehículo de pila de combustible);
• Toyota FCHV (vehículo híbrido de pila de combustible);
• pila de combustible Hyundai ix35;
• Autobús eléctrico de pila de combustible Ursus City Smile.

¿Tiene la pila de hidrógeno la oportunidad de demostrar su valía en la industria automotriz? La tecnología para generar electricidad a partir de pilas de combustible no es nueva. Sin embargo, es difícil popularizarlo entre los turismos sin un proceso tecnológico barato para la obtención de hidrógeno puro. Incluso si los vehículos de celdas de combustible salen a la venta al público en general, es posible que aún se queden atrás en términos de rentabilidad para el conductor promedio. Por tanto, los vehículos eléctricos tradicionales siguen pareciendo la opción más interesante.