¿Qué es una pila de combustible de hidrógeno?
Contenido
La pila de combustible de hidrógeno es un dispositivo que ha sido diseñado para convertir la energía química en electricidad. Se supone que es una alternativa segura y limpia a la quema de combustibles fósiles para alimentar, entre otras cosas, nuestros coches, ya que sus productos de desecho, en lugar de grandes cantidades de dióxido de carbono e incluso partículas de azufre, la pila de combustible de hidrógeno libera dióxido de carbono en pequeñas cantidades y agua. El mecanismo básico detrás de este tipo de celdas de combustible es que la energía es creada a partir de una reacción positiva de iones de hidrógeno y un agente oxidante, que a menudo es el oxígeno. A diferencia de las baterías, las pilas de combustible de hidrógeno necesitan una fuente continua de oxígeno u otro combustible para mantener la reacción química, lo que significa que pueden funcionar continuamente mientras se les suministren los insumos esenciales.
El hidrógeno es el elemento más común disponible en el planeta Tierra. Un átomo de hidrógeno consiste en un solo protón y un solo electrón. Aunque está disponible en abundancia, no ocurre como un gas en la Tierra. El agua, por ejemplo, contiene dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno unidos entre sí. Se requiere un proceso llamado electrólisis para separar el agua en sus componentes de oxígeno e hidrógeno.
Una celda de combustible de hidrógeno combina hidrógeno y oxígeno para producir electricidad, calor y agua. Como el hidrógeno tiene un alto contenido energético y casi no produce contaminación, se utiliza como combustible para propulsar el transbordador espacial y los cohetes hacia la órbita. Estas células alimentan los sistemas eléctricos del transbordador y producen agua limpia como subproducto. Proporciona voltaje DC (corriente continua) que puede ser usado para alimentar motores y hacer funcionar cualquier número de aparatos eléctricos.
A medida que exploramos formas de aliviar los precios y reforzar la independencia energética de nuestro país, una importante fuente de energía ha surgido como una solución potencial, las pilas de combustible de hidrógeno. – Dan Lipinski
Beneficios de las pilas de combustible de hidrógeno
- Más eficiente
En comparación con los medios tradicionales de propulsión de automóviles y calefacción de viviendas, por ejemplo, como el uso de combustibles fósiles como el carbón y el gas, las pilas de combustible de hidrógeno son mucho más eficientes. Producen mucha más energía por la cantidad de componentes que se utilizan. Esto los hace mucho más limpios que los combustibles fósiles, ya que es necesario quemar más de ellos y liberar más químicos y dióxido de carbono a la atmósfera para lograr la misma cantidad de energía.
Inicio
- Las Celdas de Combustible de Hidrógeno son Silenciosas
Mientras que la extracción, el transporte y el refinado de combustibles fósiles es un asunto sucio y ruidoso, las pilas de combustible de hidrógeno funcionan en realidad de forma silenciosa. En comparación con los motores de combustión interna de los automóviles, por ejemplo, que son muy ruidosos, las pilas de combustible de hidrógeno no emiten ningún sonido. (Por lo tanto, si se utilizaran para automóviles, habría que añadir los sonidos de motores artificiales para la seguridad de los peatones y los animales).
Inicio
- Eliminación de la contaminación
Al pasar de la quema de combustibles fósiles para obtener energía a la utilización de pilas de combustible de hidrógeno, estaríamos pasando de uno de los peores contaminantes a una fuente de energía que no causa ningún tipo de contaminación. Además de pequeñas cantidades de dióxido de carbono y agua, no hay subproductos o productos de desecho cuando se usan celdas de combustible de hidrógeno.
Inicio
- No Más Luchas Económicas
Los combustibles fósiles se encuentran en todo el mundo, pero algunos países tienen un monopolio sobre, por ejemplo, el gas y el petróleo. Esto significa que pueden negociar con otros países sobre el precio de los combustibles fósiles e incluso inflar artificialmente el precio, que es percibido por los consumidores al final de la línea. Por otro lado, dado que las pilas de combustible de hidrógeno pueden fabricarse en cualquier país y no son propiedad de ninguna persona, empresa o país, no causan ninguno de los problemas económicos globales que causan los combustibles fósiles. Esto significa que los países de todo el mundo pueden ser más autosuficientes y menos dependientes de otros países, ofreciendo una gran seguridad energética para todas y cada una de las naciones que decidan utilizar pilas de combustible de hidrógeno.
Inicio
- Tiempo de funcionamiento más largo
Las pilas de combustible de hidrógeno tienden a durar mucho más que otras pilas normales que utilizan productos químicos para producir energía. Debido a que duplicar el tiempo de operación de la celda de combustible de hidrógeno significa duplicar la cantidad de combustible en lugar de duplicar la capacidad de la unidad (como con una batería), es mucho más fácil hacer que las celdas de combustible funcionen por períodos más largos de tiempo sin esfuerzo adicional, dinero o estrés.
Inicio
- No necesita cuadrículas
Los combustibles fósiles se distribuyen a través de redes energéticas para garantizar que todos los que necesitan energía la obtengan. Las pilas de combustible de hidrógeno pueden ser independientes de la red porque se pueden utilizar en cualquier lugar que tenga una fuente de energía, así como una fuente de agua. Esto, a su vez, significa que la generación de combustible mediante pilas de combustible de hidrógeno puede distribuirse por igual sin necesidad de una red centralizada.
Reproducción en curso Reproducción en curso
Los Retos de las Pilas de Combustible de Hidrógeno
Desafortunadamente, las pilas de combustible de hidrógeno también presentan algunos problemas que, hasta ahora, están impidiendo su liberación universal en el mercado energético. Aunque hay muchos beneficios, hay algunos desafíos que parecen superar estos bonos, razón por la cual los desarrolladores y científicos siguen trabajando arduamente, desarrollando mejores, más eficientes y seguras celdas de combustible de hidrógeno para que pronto puedan ser una alternativa viable a los combustibles fósiles.
- Puede ser bastante caro
Desafortunadamente, debido a la necesidad de materiales como el platino en la creación de celdas de combustible de hidrógeno, en promedio puede ser mucho más costoso hacer estas celdas en lugar de perforar, transportar y refinar combustibles fósiles. Por supuesto, a lo largo de varios años, las pilas de combustible de hidrógeno terminarán pagando por sí mismas la cantidad de dinero que ahorrarán, pero el coste inicial es un poco más elevado de lo que la mayoría de los inversores desearían.
Inicio
- No es beneficioso para las grandes empresas
Sin duda, las grandes empresas no van a contribuir con dinero al desarrollo de las pilas de combustible de hidrógeno. Algunas de las empresas más grandes de Estados Unidos son las que tratan con combustibles fósiles de una forma u otra. Les interesa seguir distribuyendo combustibles fósiles y, cuando empiezan a agotarse, recoger más y más dinero a medida que la demanda sube los precios y los suministros empiezan a bajar ligeramente. Las pilas de combustible de hidrógeno que ofrecen menos dinero a este tipo de corporaciones pueden ser vistas como un problema para la gente de negocios.
Inicio
- Se necesitan más estudios
El estudio de los combustibles alternativos está aún en curso. La ciencia detrás de cosas como las pilas de combustible de hidrógeno es todavía relativamente joven (incluso la primera idea para la pila de combustible de hidrógeno fue concebida en el siglo XIX), lo que significa que todavía hay muchas cosas que no han sido probadas. Esto significa que el mercado energético no verá las pilas de combustible de hidrógeno como una alternativa viable a los principales combustibles fósiles y a la energía nuclear, por ejemplo, durante quizás unos pocos años más.
Inicio
- No muy robusto
A diferencia del carbón, el gas y el petróleo, las pilas de combustible de hidrógeno no son muy robustas. Desafortunadamente, debido a los delicados e intrincados trabajos que requieren, son más sensibles a su entorno y ambiente, lo que significa que la contaminación y la temperatura pueden hacerlos inútiles. Por el momento, esto significa que no pueden utilizarse en lugares muy calurosos o muy fríos y, si este problema no se resuelve, esto significará finalmente que los lugares que a menudo sufren de frío o calor extremos no se beneficiarán de esta próxima tecnología.
Inicio
- Cuestiones de seguridad
La idea principal hasta ahora para la implementación de las pilas de combustible de hidrógeno en la vida diaria es introducirlas en los coches. La tecnología se ha desarrollado teniendo esto en cuenta y la ciencia funciona perfectamente. El único problema real es la cuestión de la seguridad. El hidrógeno es altamente inflamable – más que el combustible normal – y es más difícil de contener que el petróleo. Esto significa que cualquier coche equipado con pilas de combustible de hidrógeno tiene muchas más probabilidades de explotar o incendiarse si se expone a un calor extremo, si se descompone o si se sobrecalienta. Esta cuestión de seguridad es obviamente un gran problema para aquellos que esperan implementar esta nueva fuente de energía en sus coches.
