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PEM-MEMBRANAS DE INTERCAMBIO PROTÓNICO

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by

Laura Nitola

on 28 August 2015

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MEMBRANA DE INTERCAMBIO PROTÓNICO
Es la parte central de la celda de combustible y la que da nombre a este tipo de dispositivos. Se trata de una membrana polimérica diseñada para permitir el paso de los protones hacia el cátodo, además es una barrera impermeable al paso de corriente eléctrica, gases reactantes y aniones
PEM Y CELDAS DE COMBUSTIBLE
Las membranas intercambiadoras de protones (PEM) son un componente clave en las celdas de combustible y un área de investigación activa.

En la celda de combustible de membrana de intercambio de protones, el hidrógeno ingresa por el ánodo donde se divide en iones de hidrógeno y electrones. Los electrones llevan la carga hacia afuera de la celda mientras que los iones se mueven por la celda. En el cátodo, los iones reaccionan con el oxígeno y los electrones para formar agua.
CELDAS DE COMBUSTIBLE
Las celdas de combustible fueron descubiertas por William Grove en 1839 y su verdadero desarrolló se dio gracias a la carrera espacial
Una celda de combustible está compuesta por dos electrodos, un ánodo y un cátodo, separados por un electrolito que facilita la transferencia iónica y las reacciones químicas que tienen lugar en una celda de combustible son las siguientes:
CELDAS DE COMBUSTIBLE A PARTIR DE MEMBRANAS DE INTERCAMBIO PROTÓNICO (PEM)
Karen Caraballo R, Laura Nitola T, Jessica Toro R, Alexander Vargas M
INTRODUCCIÓN
Debido al cambio climático, se ha presentado interes creciente en el desarrollo de energías alternas a las convencionales (solar, eólica, mareomotriz, geotérmica, etc.) las cuales ofrecen una considerable cantidad de energía con bajo impacto ambiental.

Durante las últimas décadas la investigación de métodos de producción, almacenamiento y conversión de energía de forma limpia y descentralizada, esto es que la energía sea generada en el mismo lugar que se consume. Una posible alternativa y muy prometedora la constituyen
las celdas de combustible
Los materiales utilizados para este tipo de membranas son polímeros fluorocarbonados parecidos al teflón, a los cuales se les añaden grupos de ácido sulfónico (SO3). Estos son conocidos como fluoropolímeros sulfonados. El tipo de membrana mas usada es conocida como NAFION la cual fue desarrollada por Dupont
Un electrolito es una sustancia que se disocia en iones cargados positiva y negativamente en presencia de agua, haciendo por ello que la solución acuosa sea conductora de la electricidad, debido al propio movimiento de los iones
En general:
Una celda de combustible puede definirse como un dispositivo electroquímico que convierte la energía química de la reacción entre el hidrógeno (H2) y el oxígeno (O2) en electricidad y calor. El subproducto de dicha reacción es agua (H2O).
¿Cómo está compuesta?
TIPOS DE CELDAS DE COMBUSTIBLE
Partes de una celda de combustible

Electrodo
Electrolito
Combustible
Catalizadores
Oxidante
Celdas de Combustible de Membrana
de Intercambio Protónico (PEMFC)
Las celdas de combustibles de membranas de intercambio (PEMFC) son dispositivos que hoy en día ofrecen mejores perspectivas a futuro para su aplicación dentro del campo de la automoción y energía portátil.

En 1959, Grubb y Niedrach, de General Electric, presentaron una PEMFC para suministrar energía eléctrica a la aeronave Gemini en su misión orbital alrededor de la tierra.
En 1972, Grot una nueva formulación de polímero mejoró las características y la durabilidad del electrolito.
En 1986, Raistrick realizó grandes mejoras en los procesos de fabricación.
En 1990, Prater anunció la posibilidad de utilizar este tipo de celdas en vehículos terrestres

Principales componentes:
Placa Bipolar (PB)
Membrana de Intercambio Protónico (PEM)
Electrocatalizador.
Placas Terminales

MUCHAS
GRACIAS

Bibliografía
1. CELDAS DE COMBUSTIBLE TIPO MEMBRANA DE INTERCAMBIO PROTÓNICO
(Proton exchange membrane fuel cells (PEMFC)) SANDRA M. ROZO Q. y JUAN E. TIBAQUIRÁ G. 2007.
2. Celdas de combustible - una alternativa amigable con el medio ambiente- Francisco acuña garrido, Ventura Muñoz.
3. Descripción y Modelado de una Pila de Combustible de Membrana de Intercambio
Protónico, Autor: Antonio Mayandía Aguirre 2009
4. DESARROLLO DE MEMBRANAS DE INTERCAMBIO PROTÓNICO DE ABPBI-LI CON APLICACIÓN EN CELDAS DE COMBUSTIBLE,
RUBÍ AGLAÉ HERNÁNDEZ CARRILLO 2012
5. Synthesis of Proton Exchange Membranes from Acrylic Ester and Styrene Resin , Yilmar Maza Puerta.2014
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