¿Qué es una celda de combustible de hidrógeno?

Una celda de combustible es un dispositivo electroquímico que transforma de forma directa la energía química en eléctrica. La celda de combustible requiere hidrógeno (como combustible)) y oxigeno (como comburente). A partir de estos dos compuestos es capaz de generar electricidad, calor y agua.

Tiene diversas partes:

    • Electrodos (ánodo, donde se reduce el H2 en dos protones H+ y cátodo, donde reaccionan los protones H+ y O2)
    • Electrolito (separa los gases, permite el paso de iones H+ al cátodo y separa los e-)
    • Placas bipolares (que separan las celdas, “conducen” los gases y evacúan H2O)

Las reacciones que tienen lugar en cada uno de los electrodos son:

    • Reacción en el ánodo: H2 –>2H+ + 2e-
    • Reacción en el cátodo: ½ O2 + 2H+ + 2e- –> H2O
    • Reacción global: H2 + ½ O2 –> H2O

En el lado del ánodo, el hidrógeno que llega se disocia en protones y electrones. Los protones son conducidos a través de la membrana al cátodo, pero los electrones están forzados a viajar por un circuito externo (produciendo energía) ya que la membrana está aislada eléctricamente.

En el catalizador del cátodo, las moléculas del oxígeno reaccionan con los electrones (conducidos a través del circuito externo) y protones para formar el agua. En este caso, el único residuo es vapor de agua o agua líquida. 

 

Los tipos de celdas de hidrógeno

Según hemos visto, la reacción oxidación-reducción entre hidrógeno y oxígeno es una reacción simple que ocurre entre una estructura (celda electroquímica elemental) compuesta por 2 electrodos (ánodo y cátodo) separados por un electrolito (medio de transferencia de iones). Dependiendo dela estructura y materiales empleados tenemos diferentes tipos de celdas de hidrógeno, estos son:

✅ Alcalinas

✅ De Membrana de Intercambio

✅ De Metanol Directo

✅ De Ácido Fosfórico

✅ De Carbonato Fundido

✅ De Óxido Sólido

Me interesa el hidrógeno

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La celda de hidrógeno más grande del mundo

La celda de hidrógeno más grande del mundo se encuentra en Corea del Sur, y es propiedad de Hanwha Energy. Esta empresa de soluciones energéticas presentó invirtió 212 millones de dólares, en el Complejo Industrial Daesan en Seosan.

La obra es la planta de energía de celda de combustible de hidrógeno industrial más grande del mundo. También tiene el honor de ser la primera en utilizar solo hidrógeno reciclado de la fabricación petroquímica.

La planta tiene una capacidad de producción anual de 50 MW y la posibilidad de generar hasta 400,000 MWh de electricidad al año. Una cantidad de energía equivalente al consumo de electricidad de 160.000 viviendas.

El hidrógeno es suministrado por la planta Hanwha Total Petrochemical ubicada dentro del mismo Complejo Industrial de Daesan. La planta bombea el hidrógeno a la planta con la celda de hidrógeno a través de tuberías subterráneas y lo alimenta directamente a las celdas de combustible.

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