CELDAS DE COMBUSTIBLE

Una celda de combustible es una celda electroquímica que convierte la energía química de un combustible y un agente oxidante en electricidad a través de un par de reacciones redox. Siendo un proceso inverso al electrolizador.

Durante el funcionamiento de las celdas de combustible de electrolito polimérico, ocurren muchos fenómenos interrelacionados y complejos.. 

Estos procesos incluyen transferencia de masa y calor, reacciones electroquímicas y transporte iónico y electrónico. La mayoría de estos procesos ocurren en la dirección del plano de flujo, como se muestra en el sándwich que comprende múltiples capas, incluidos medios de difusión que pueden ser estructuras compuestas que contienen una capa de difusión de gas macroporosa y una capa microporosa, capas de catalizador, campos de flujo o placas bipolares y una membrana. . Durante la operación, el combustible se introduce en el campo de flujo del ánodo, se mueve a través del medio de difusión y reacciona electroquímicamente en la capa del catalizador del ánodo para formar iones de hidrógeno y electrones. El oxidante, generalmente oxígeno en el aire, se alimenta al campo de flujo del cátodo, se mueve a través del medio de difusión y se reduce electroquímicamente en la capa del catalizador del cátodo en combinación con los protones y electrones generados. El agua, ya sea líquida o vapor, producida por la reducción de oxígeno en el cátodo sale de la celda a través del campo de flujo del cátodo o del ánodo. Los electrones generados en el ánodo pasan a través de un circuito externo y pueden usarse para realizar trabajo antes de que se consuman en el cátodo.

Una celda de combustible está compuesta por:

1. Hidrógeno (H2) al lado del ánodo (electrodo negativo)

2. Las moléculas de H2 reaccionan en el ánodo, liberan electrones (e-)

3. Los electrones viajan por el circuito externo hacia el cátodo (electrodo positivo), como corriente eléctrica,

    para realizar un trabajo

4.Los iones de hidrógeno (H+, protones) se intercambian a través de una membrana electrolítica de polímero

   sólido (PEM) al cátodo

5. Los iones de hidrógeno reaccionan con el oxígeno del aire (O2) y los electrones en el electrodo del cátodo

    para formar agua..

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