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PILA DE HIDRÓGENO
¿QUÉ ES?
¿QUÉ ES?
- Pila de combustible, también llamada célula de combustible o celda de combustible, es un dispositivo electroquímico en el cual un flujo continuo de combustible y oxidante sufren una reacción química controlada que da lugar a los productos y suministra directamente corriente eléctrica a un circuito externo.
- Se trata de un dispositivo electroquímico de conversión de energía similar a una batería. Se diferencia en que está diseñada para permitir el abastecimiento continuo de los reactivos consumidos.
FUNCIONAMIENTO
FUNCIONAMIENTO
ESQUEMA Y DISEÑO
ESQUEMA Y DISEÑO
EMISIONES
EMISIONES
Esta clase de vehículos viaja
siempre con cero emisiones.
No emite CO2 ni contaminantes al funcionar
lo cual lo hace muy interesante para un futuro.
Esta tecnología es más eficiente desde el punto de vista
energético que los motores de combustión interna.
El impacto positivo de estos vehículos es mucho mayor que el negativo, porque reduce la demanda de petróleo y las emisiones.
CASO
TOYOTA
Toyota logró introduciendo la tecnología híbrida ser percibido como el fabricante de automóviles más ecológico, ahora con los coches impulsados por hidrógeno da un paso más.
Los técnicos de Toyota siempre argumentaron que los híbridos eran un paso intermedio al vehículo de pila de hidrógeno. A la pila de hidrógeno se la reconoce como el sistema de propulsión más limpio del mundo y sólo se le hace la crítica de que la obtención del H2.
Por eso, Honda, colaborador tecnológico de Toyota, ha desarrollado miniestaciones domésticas de producción de H2 que el usuario pueda tener el en garaje de su casa (ocupan como una nevera). Además, en las estaciones de servicio hay minifactorías de hidrógeno que funcionan con energía solar.
Toyota pretende que en 2020 el parque circulante de este tipo de coches sea de 40.000 unidades; que cinco años más tarde alcance los 200.000; y que en 2030 llegue a los 800.000.
La marca fabricante de estos coches está dispuesta a reducir el precio de salida con el fin de hacerse un hueco en el mercado para estas futuras tecnologías y ser más competitivo, algo que nos hace pensar que merece la pena este sistema.
CASO
TOYOTA
VENTAJAS
DESVENTAJAS
VENTAJAS
DESVENTAJAS
DESVENTAJAS
VENTAJAS
- Hidrógeno, elemento más abundante y ligero que tenemos en la Tierra.
- El hidrógeno se produce masivamente a partir de combustibles fósiles mediante el reformado del gas natural, un proceso que genera muchísimo CO2.
- Las pilas de combustible no tienen partes móviles, por lo que tienen una tasa de fallo mecánico muy bajo= menos mantenimiento.
- El dióxido de carbono que no emite el tubo de escape se escapa por las chimeneas de las plantas de producción de hidrógeno.
- Hidrógeno: puede obtenerse a partir de la energía eólica o la biomasa; una autonomía que les permite recorrer una distancia de hasta 640 km.
- La producción de hidrógeno a partir de energías renovables tiene un precio muy elevado.
- Gas volátil y explosivo.
- Ciudades: las libraría de las enormes emisiones de CO2 que produce el tráfico actual.
- Repostaje muy rápido con un surtidor de hidrógeno en un tiempo de entre 3 y 5 minutos.
- Coches con menor potencia: La limitación la impone la pila de combustible de hidrógeno, pues cuanto más potente, más grande y cara resulta.
- El hidrógeno tiene una gran densidad energética por unidad de masa.
- Infraestructura compleja, escasa y costosa.
ALMACENAMIENTO
Y AHORRO DE ENERGÍA
ALMACENAMIENTO
Y AHORRO DE ENERGÍA
En los vehículos que montan este tipo de sistemas, el hidrógeno se guarda en tanques aislados que como norma general están fabricados en polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) ubicados en un armazón realizado en aluminio.
Los tanques pueden almacenar alrededor de cinco kilogramos de hidrógeno y cada vehículo puede incluir hasta 4 o 5 unidades que almacenarán el hidrógeno a una presión de 700 bares. Para hacerse una idea, con unos 20 kilos de hidrógeno, estos coches pueden realizar entorno a los 500 km.
Las pilas de combustible tienen eficiencias en torno al 50%.
Reducen la necesidad de generadores, interruptores de transferencia automática, baterías y rectificadores, lo que significa que con el tiempo pueden ofrecer menores costos iniciales que las soluciones convencionales.
Simplifican las obras civiles de edificios, ya que no se necesitan cimentaciones especiales como los generadores diésel.
La autonomía máxima se obtiene con hidrógeno acumulado a 700 bares de presión, unas 690 veces la presión atmosférica. Si el hidrógeno se introduce a menos presión, a 350 bares, la autonomía viene a reducirse a la mitad, y nos quedamos con unos 250 a 325 km.
CONCLUSIÓN
CONCLUSIÓN
El impacto positivo de estos vehículos es mucho mayor que el negativo, porque reduce la demanda de petróleo y las emisiones.
La popularización de estos combustibles supondría un gran beneficio para la salud de la población.
En un par de años la generación de hidrógeno será menos contaminante de lo que lo es ahora y habrá una expansión de esta industria.
Operan a temperaturas entre -40 y 46 °C, lo que permite ser instalada en casi en cualquier lugar del mundo.
Las pilas de combustible comprenden una amplia variedad de aplicaciones como dispositivos eléctricos, generación de electricidad y calor en hospitales, empresas y colegios; y aplicadas al transporte mediante el uso de hidrógeno como combustible.
Perfecta simbiosis para un futuro tecnológico enlazado con el medioambiente, una de las parejas clave del desarrollo mundial.