Motores de pila de combustible
Todos los pronósticos indican que dentro de 30 años se habrán duplicado el número de vehículos que circulan por nuestras ciudades. Esto supondría un gran aumento de la emisión de gases en nuestra atmósfera y es de suponer que no se llegara a esos incrementos sin que se introduzcan modificaciones sustanciales en los sistemas
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Contaminación atmosférica en las ciudades. |
energéticos
de los vehículos.
Se
están realizando grandes avances de investigación para reducir el nivel de
contaminación en dos aspectos claramente diferenciados como son el combustible
y la carrocería de los vehículos. Es el momento de aplicar industrialmente
estas innovaciones.
Uno de estos avances importantes es el estudio para la utilización de la Pila
Combustible.
La
Pila o Celda Combustible es un dispositivo cuyo funcionamiento se asemeja al de
una batería con la diferencia de que la pila no hay que recargarla. Estos
dispositivos electroquímicos convierten la energía química almacenada en unos
reactivos: combustible
y oxidante, en energía eléctrica, de forma continua y con una alta eficiencia.
Para la obtención de electricidad por medio de la reacción del hidrógeno y el
oxígeno existe una célula en la que los gases están separados por una pequeña
lámina de plástico como un electrolito. Esta lámina conduce la electricidad
entre los dos electrodos y el hidrógeno reacciona con el oxígeno de aire
generando vapor de agua el cual es expulsado al exterior por el tubo de escape.
Estas pilas irán generando energía mientras se les provea de combustible y oxígeno.
La
celda combustible que provee un motor está formada por 1.500 placas conectadas
que generan una corriente eléctrica de 600 voltios, gracias a la reacción química
del hidrógeno y el aire. Su funcionamiento es totalmente silencioso y se basa
en elementos renovables.
Los oxidantes más utilizados son el oxígeno de aire o bien el oxígeno puro,
mientras que el combustible mas utilizado es el hidrógeno. El hidrógeno es una
fuente de energía muy interesante debido a su bajo impacto ambiental, ya que la
combustión de este elemento solamente produce vapor de agua.
El hidrógeno se puede producir en grandes cantidades a partir de fuentes de
energía primarias, disponibles en la naturaleza, fuentes de energía
secundarias, que se obtienen mediante procesos en los que se utilizan fuentes
primarias y fuentes de energía renovables las cuales se regeneran continuamente
mediante procesos naturales.
Debido a la diferencia de costes entre los combustibles fósiles utilizados
habitualmente
y el hidrógeno molecular, es necesario una etapa de procesamiento de
combustible para convertirlo en gas enriquecido en hidrógeno.
Existen varios tipos de pilas de combustible, en las cuales varía el
combustible y el electrolito utilizado: Óxido Sólido, Metanol, Ácido Fosfórico,
Membrana de Polímero Sólido, Ácido Fosfórico y Alcalinas.
Las pilas combustible fueron descubiertas en el año 1839 por el juez Galés Sir
William Grove, que fue profesor del "The Royal Institution" en
Londres. Se dedicó a buscar los componentes de la pila que entregaran una
corriente mas regular, sin embargo aunque no tuvo muchos resultados,
satisfactorios, se dio cuenta de la importancia de la pila de combustible para
la generación estacionaria de la energía.
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Transporte público con pila de hidrógeno. |
La NASA durante los años 60, empiezan a utilizar las pilas combustibles para alimentar a las naves de energía. En esta época el coste de las pilas era muy elevado debido al mal aprovechamiento que se hacía del platino. Hoy en día estas pilas utilizan 25 veces menos platino que el utilizado en las naves espaciales.
En
los años 70, y debido a la crisis del petróleo es cuando comienza la intensa
investigación y el desarrollo de esta nueva tecnología.
Hoy en día los equipos de Investigación de grandes marcas automovilísticas
siguen con sus investigaciones en construir motores que funcionen con hidrógeno.
Los motivos de estos intensos estudios son la inestabilidad del mercado del
petroleo, ya que este es un recurso agotable, y el encontrar una solución
energética que contamine lo menos posible. Hoy en día existe un proyecto
denominado CUTE, Transportes Urbanos Limpios para Europa, en el que se
pretende implantar varios autobuses alimentados con pilas de combustible para
el transporte de pasajeros. Entre estas ciudades se encuentra Barcelona que
incorporarán a su flota entre los años 2002 y 2003, tres autobuses los
cuales almacenarán el hidrógeno en la parte superior del mismo. La empresa
que se encargará en esta ciudad de la contrucción de una planta para el
suministro del hidrógeno será BP.
Esta planta irá dotada de paneles solares fotovoltaicos que generen la energía
para producir el hidrógeno.
El
resto de ciudades a las que se abastecerá con estos modelos de autobuses son:
Amsterdam, Londres, Oporto, Luxemburgo, Estocolmo, Hamburgo, Stuttgart y
Reykjavik.
En
un futuro, es evidente que el combustible utilizado será el hidrógeno mucho
mas barato y menos contaminante.
Autor: Redacción Ambientum