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Célula de hidrógeno: que es, características, funcionamiento y ventajas.

Tabla de Contenidos

Cuando hablamos de energías futuras, siempre pensamos en el hidrógeno como combustible. En este caso lo es Celda de hidrógeno Siempre estuvo involucrado en casi todas las discusiones que tienen que ver con las energías renovables y la transición energética. En una transición energética en la que quieres reducir el consumo de combustibles fósiles, necesitas movilidad sostenible en una ciudad. Aquí es donde es importante que se haga la transición con la batería de hidrógeno, ya que puede ser crucial para los automóviles que no están libres de gases de efecto invernadero, junto con otros sectores.

Por ello, en este artículo dedicamos todo lo que necesitas saber sobre la vida del hidrógeno y sus propiedades.

¿Qué es una batería de hidrógeno?

Cuando hablamos de una batería de hidrógeno, nos referimos a un dispositivo electroquímico capaz de convertir la energía química del combustible que almacena en energía eléctrica. Este combustible, que se almacena para luego convertirlo en energía eléctrica, es el hidrógeno. Por lo tanto, la celda de hidrógeno se puede utilizar para alimentar cualquier dispositivo con estas propiedades.

El uso más extendido de la batería de hidrógeno en la actualidad es para alimentar el motor de un automóvil eléctrico, aunque este no es el único. Siempre que la celda tenga combustible, puede proporcionar energía y puede recargarse cuando está vacía.

Principales características

Analizaremos qué componentes principales de una celda de hidrógeno son:

  • Ánodo: es la parte negativa de la pila. Se le conoce como polo negativo y se encarga de dirigir los electrones liberados del hidrógeno para que puedan ser utilizados por el circuito externo.
  • Cátodo: a es el polo positivo de la batería. Es responsable de distribuir el oxígeno en la superficie del catalizador y hacer retroceder todos los electrones. Gracias a este proceso, se pueden recombinar.
  • electrólito: Está hecho de un material que ha sido tratado para que solo pueda conducir iones cargados positivamente. El electrolito puede eventualmente bloquear los electrones.
  • Catalizador: Es un material que se encarga de facilitar la reacción química entre el oxígeno y el hidrógeno. Esta reacción es necesaria para poder generar electricidad. Lo más normal es que consta de una capa muy fina de nanopartículas de platino sobre papel carbón o tela.

Funcionamiento de una celda de hidrógeno

Una vez que conozcamos las principales características y partes de una celda de hidrógeno, veremos cómo funciona. Sabemos que el hidrógeno presurizado ingresa a la celda por el lado del ánodo. Cuando entra hidrógeno, presiona este gas a través del catalizador. Cuando la molécula de hidrógeno entra en contacto con el platino, que es parte del componente catalizador, se divide en 2 protones y 2 electrones.

Los electrones se dirigen al circuito externo a través del ánodo. Aquí son los encargados de hacer el trabajo necesario para alimentar la energía de lo otorgado. Por ejemplo, se puede poner en funcionamiento para impulsar un motor eléctrico. Una vez que se ha entregado la fuente de energía, regresan a la batería a través de la sección del cátodo. Tan pronto como estamos en el cátodo, el oxígeno pasa por el catalizador y forma dos átomos de oxígeno que tienen una carga muy negativa. Esta carga negativa atrae a los protones de antes y se combinan con dos electrones que regresan al circuito externo. Todo esto forma una molécula de agua.

ventaja

Analizaremos qué ventajas tienen las pilas de hidrógeno frente a otros combustibles basados ​​en energías renovables. Algunas de las razones por las que este combustible es superior a otras opciones son las siguientes:

  • No provocan emisiones nocivas para el medio ambiente.: Como vimos en la descripción del funcionamiento de la batería, el hidrógeno más el oxígeno crean electricidad y luego vapor de agua. Sabemos que el vapor de agua es un gas de efecto invernadero, pero es inofensivo. Esto se debe a que es un gas natural de efecto invernadero.
  • Es más eficiente que los motores de combustión interna.No solo ayuda a prevenir la contaminación, sino que también convierte la energía química en energía eléctrica de manera más eficiente. El motor de combustión interna tiene que convertir la energía química del combustible en calor y esta energía mecánica que puede mover un motor. Esto crea un fenómeno conocido como cuello de botella térmico. Este fenómeno se limita a la conversión directa de la energía generada por la celda de hidrógeno.
  • No tienen partes móviles: Cuando no hay una parte estacionaria, es mucho más confiable que un motor de combustión interna. Hay muchas partes en un motor de combustión interna que pueden fallar.
  • El hidrógeno se puede producir de una manera mucho más respetuosa con el medio ambiente.– A diferencia de los combustibles fósiles, el hidrógeno se puede producir de forma más limpia. Esto ayuda a que sea una alternativa energética mucho más respetuosa con el medio ambiente.

Desventajas de la celda de hidrógeno

Como ocurre con casi cualquier fuente de energía, renovable o no, aquí también existen algunos inconvenientes. Y es que este tipo de energía alternativa presenta una serie de desafíos que actualmente impiden que se extienda por el mundo. Veamos cuáles son estas desventajas:

  • El precio es alto: Aunque el hidrógeno es bastante común, con la tecnología actual sigue siendo antieconómico hacerlo útil en forma de batería.
  • Es inflamable: La seguridad de las células de hidrógeno sigue siendo un problema, ya que pueden incendiarse en cualquier momento.
  • Es difícil de almacenar y transportar: A diferencia de otros combustibles como el carbón, el almacenamiento y el transporte son más difíciles.

El hidrógeno se puede producir de forma limpia a partir del agua, pero es un proceso que consume mucha energía. Actualmente, el proceso más económico es la producción de hidrógeno a partir de carbón natural. Por esta razón, la mayor parte del hidrógeno producido proviene de combustibles fósiles y, por lo tanto, no puede considerarse energía enteramente renovable.

Espero que con esta información puedas aprender más sobre la batería de hidrógeno y sus propiedades.

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