Celdas de Combustible Tipo Membrana de Intercambio Protónico
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7/24/2019 Celdas de Combustible Tipo Membrana de Intercambio Protnico
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CELDAS DE COMBUSTIBLE TIPOMEMBRANA DE INTERCAMBIO
PROTNICO
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Objetivos
Se pretende mostrar el principio de funcionamientoestado del arte, el campo de aplicacin y los costos d
celdas de combustible tipo membrana de intercam
protnico.
el estado de esta temtica actualmente y sus avances
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Las CCMIP presentan una oportunidad pageneracin de energa elctrica alterna y
de emisiones de carbono?
Cuestionamiento
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Introduccin
las celdas de combustible son dispositivos que producen elecalor combinando oxgeno con un combustible, sin involucrar
de combustin a alta temperatura.
Es un proceso en el cual no se generan gases contaminantes
subproducto de dicha reaccin agua, para el caso de utilizar
A diferencia de lo que ocurre en una batera convencional, ncon el tiempo de funcionamiento, sino que se prolonga mient
el suministro de los reactivos.
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Las CCMIP pueden usarse como fuentes de potencia dispositivos tan pequeos como telfonos mvilecomputadores hasta grandes sistemas como bote
automviles, buses o sistemas combinados de genera
de calor y potencia.
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Compuesta por dos electrodos, un ny un ctodo, separados por un electro
que facilita la transferencia inica
Las reacciones qumicas que tienen lugar son lassiguientes:
: 2+ 2+
: 1
2
2+
: 1
Figura 2. Principio de operacicombustible.
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Los dos problemas tcnicos fundamentales queenfrentan las celdas de combustible son:
Lenta velocidad de reaccin, lo que conlleva a tener corriepotencias pequeas.
El hidrgeno no es un combustible disponible fcilmente.
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Hay seis tipos de celdas de combustible que han emergido comosistemas viables para la generacin de energa.
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En la figura 4 se muestra la distribucin de las celdas de combustibleinstaladas segn el tipo. Como se nota las celdas de combustible tipomembrana intercambio protnico y metanol directo son las de mayoraplicacin.
Figura 3. Cantidad de unidades combustible acumuladas desde
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Membrana ensamblada
Las CCMIP usan como electrolito una membrana polimrica tiene la propiedad de permitir el paso de iones de hidrgeno Esta membrana ensamblada consiste de dos capas catalizad
(nodo, ctodo) y la membrana de intercambio protnico. Encelda de combustible el lado por donde se suministran e
hidrgeno y el oxgeno son conocidos como nodo y ctodrespectivamente.
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Figura 5. Esquecelda de combumembrana de inprotnico.
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El mejor catalizador es el platino, tiene lapropiedad de catalizar reacciones y sobrevivir
por largo tiempo sin degradarse.
La membrana de intercambio protnico es unahoja de plstico delgado que funciona como
aislante electrnico, pero tambin comoconductor de protones.
La capa de difusin del gas. Es una hoja depapel carbn (0.2 - 0.5 mm de espesor) usada
para asegurar una buena conexin elctricaentre la capa catalizadora y las placas
bipolares.Figura 6. Vista lateral de una
combustible tipo membrana deprotnico. rea efectiva d
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Placas bipolares
Distribuir uniformemente el hidrgeno y el oxgeno. Adems seencargan de sacar el agua formada y transmitir la corrienteelctrica hacia los colectores que estn conectados a la carga.
Figura 7. Placa bipolar. rea activa de 5