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7/24/2019 Celdas de Combustible Tipo Membrana de Intercambio
Protnico
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CELDAS DE COMBUSTIBLE TIPOMEMBRANA DE INTERCAMBIO
PROTNICO
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Objetivos
Se pretende mostrar el principio de funcionamientoestado del
arte, el campo de aplicacin y los costos d
celdas de combustible tipo membrana de intercam
protnico.
el estado de esta temtica actualmente y sus avances
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Las CCMIP presentan una oportunidad pageneracin de energa
elctrica alterna y
de emisiones de carbono?
Cuestionamiento
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Introduccin
las celdas de combustible son dispositivos que producen elecalor
combinando oxgeno con un combustible, sin involucrar
de combustin a alta temperatura.
Es un proceso en el cual no se generan gases contaminantes
subproducto de dicha reaccin agua, para el caso de utilizar
A diferencia de lo que ocurre en una batera convencional, ncon
el tiempo de funcionamiento, sino que se prolonga mient
el suministro de los reactivos.
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Las CCMIP pueden usarse como fuentes de potencia dispositivos
tan pequeos como telfonos mvilecomputadores hasta grandes sistemas
como bote
automviles, buses o sistemas combinados de genera
de calor y potencia.
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Compuesta por dos electrodos, un ny un ctodo, separados por un
electro
que facilita la transferencia inica
Las reacciones qumicas que tienen lugar son lassiguientes:
: 2+ 2+
: 1
2
2+
: 1
Figura 2. Principio de operacicombustible.
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Los dos problemas tcnicos fundamentales queenfrentan las celdas
de combustible son:
Lenta velocidad de reaccin, lo que conlleva a tener
corriepotencias pequeas.
El hidrgeno no es un combustible disponible fcilmente.
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Hay seis tipos de celdas de combustible que han emergido
comosistemas viables para la generacin de energa.
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En la figura 4 se muestra la distribucin de las celdas de
combustibleinstaladas segn el tipo. Como se nota las celdas de
combustible tipomembrana intercambio protnico y metanol directo son
las de mayoraplicacin.
Figura 3. Cantidad de unidades combustible acumuladas desde
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Membrana ensamblada
Las CCMIP usan como electrolito una membrana polimrica tiene la
propiedad de permitir el paso de iones de hidrgeno Esta membrana
ensamblada consiste de dos capas catalizad
(nodo, ctodo) y la membrana de intercambio protnico. Encelda de
combustible el lado por donde se suministran e
hidrgeno y el oxgeno son conocidos como nodo y
ctodrespectivamente.
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Figura 5. Esquecelda de combumembrana de inprotnico.
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El mejor catalizador es el platino, tiene lapropiedad de
catalizar reacciones y sobrevivir
por largo tiempo sin degradarse.
La membrana de intercambio protnico es unahoja de plstico
delgado que funciona como
aislante electrnico, pero tambin comoconductor de protones.
La capa de difusin del gas. Es una hoja depapel carbn (0.2 - 0.5
mm de espesor) usada
para asegurar una buena conexin elctricaentre la capa
catalizadora y las placas
bipolares.Figura 6. Vista lateral de una
combustible tipo membrana deprotnico. rea efectiva d
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Placas bipolares
Distribuir uniformemente el hidrgeno y el oxgeno. Adems
seencargan de sacar el agua formada y transmitir la
corrienteelctrica hacia los colectores que estn conectados a la
carga.
Figura 7. Placa bipolar. rea activa de 5
