En el panorama actual, una fuente de energía, realmente esperanzadora, resulta ser el hidrógeno, el elemento mas abundante en el universo. Sin embargo, en nuestro planeta difícilmente encontraremos el hidrógeno en su forma elemental, sino en compuestos y unido a otros elementos, por lo cual se recurre a diversos procesos para su obtención. Hoy en día, el método más utilizado en la industria para la producción de hidrógeno es el de reformación de hidrocarburos con vapor de agua, el cual consiste en hacer circular mezclas de hidrocarburo y vapor de agua sobre un catalizador de níquel a temperaturas y presiones elevadas

La ecuación para la reacción con el hidrocarburo más simple, el metano, es

CH4 + 2 H2O → 4 H2 + CO2

Ahora bien, una celda de combustible es una celda galvánica donde uno de los reactivos es un combustible, como hidrogeno. Esta celda de hidrogeno difiere, también, de una pila ordinaria  porque los reactivos no están contenidos dentro de la celda, sino que se suministran continuamente desde un deposito externo.

Aparte de hidrogeno, una celda de este tipo requiere también de oxigeno,  en general, la reacción neta es la conversión de H₂ y O₂ en agua.

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)

El Hidrogeno entra del lado del ánodo donde se oxida, mientras que el oxigeno entra del lado del cátodo para la reducción, estas celda  contienen además  electrodos de carbón poroso impregnados con catalizadores metálicos,  donde el metal utilizado generalmente es el platino  platino, asimismo contienen una membrana de intercambio de protones, los cuales atraviesan esta membrana del ánodo al cátodo,  lo que hace posible la obtención del agua, por otro lado los electrones se mueven por un circuito externo, también del ánodo al cátodo, generando así la electricidad.  En la figura se representa el funcionamiento de una celda.

En general, una sola celda de combustible no genera mucha electricidad, por lo que se sulen agrupar muchas de  ellas organizandolas en serie y en paralelo, el numero de celdas usadas es, generalmente, superior a 45, esto varia segun el diseño y la aplicacion.

En la actualidad la  mas recurrente de las celdas son en naves espaciales o en  vehiculos grandes como autobuses, sin embargo poco a poco se comienza a aprovechar mas el potencial de estas, utilizandolas en una gran diversidad de productos como electrodomesticos, computadoras, celulares; incluso las grandes  compañias automotrices estan comenzando a trabajar tambien con las celdas de combustible.

En México, se llevan a cabo investigaciones y proyectos referentes a las energias renovables en el CIE(Centro de Investigacion de Energía ) de la UNAM, allí se llevó a cabo un proyecto para la creacion de un sistema híbrido de energia, solar e hidrñogeno, con el se utiliza la energia recolectada por las celdas fotovoltaicas para poder producir hidrogeno, el cual es almacenado inmediatamante y enviado a las celdas para generar la electricidad.

Sistema hibrido

En genera,l el panorama actual requiere la implementacion de mas sistemas de energia, como estas celdas de hidrógeno, a nivel mundial. Las investigaciones siguen avanzando para poder optimizar las tecnologías utilizadas para el aprovechamiento del hidrógeno, por medio de estas celdas, las cuales no producen ningun contaminante, ya que, basicamente, el unico producto secundario que se obtiene con ellas es agua.

César Heber Gómez Cisneros

Bibliografia:

Quimica general                                                                                                                                                                                                        McMurry Jhon E.                                                                                                                                                                                                          Fay Robert                                                                                                                                                                                                               Pearson Education                                                                                                                                                                                                          5a edicion

http://latina.chem.cinvestav.mx/RLQ/h2.html

http://www.fuelcells.org/basics/how.html

http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/pdfs/doe_h2_production.pdf

http://xml.cie.unam.mx/xml/ms/shcdc/

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