¿Qué es una pila de combustible?

Una pila de combustible es un dispositivo de energía electroquímica que produce electricidad y calor. Para ello se utiliza hidrógeno como combustible para combinar con el oxígeno del aire, convirtiéndolo en agua, a la vez que se produce electricidad y calor. El funcionamiento es muy parecido al de una batería, excepto que una pila de combustible no se agota ni requiere recarga como una batería. Funciona en continuo mientras que el equipo está alimentado.

Los diferentes elementos que componen una pila de combustible son:

• Los electrodos: ánodo, donde se disocia el hidrógeno en dos protones H⁺ y cátodo, donde reaccionan los protones H⁺ y O₂.
• El electrolito: separa los gases, permite el paso de iones H⁺ al cátodo y separa los electrones.
• Las placas bipolares: separan las celdas, “conducen” los gases y evacúan el agua generada.

Historia

La reacción global que tiene lugar en el proceso es:

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 cátodo, las moléculas del oxígeno reaccionan con los electrones y protones para formar el agua. En este caso, el único residuo es vapor de agua o agua líquida.

Tipos de pilas de combustible

En general, las pilas de combustible se clasifican principalmente por el electrolito que utilizan. Esto determina el tipo de reacciones químicas que tienen lugar en la celda, el tipo de catalizadores que requieren para que tenga lugar la reacción, el rango de temperaturas de operación de la celda y el combustible requerido. Estas características, a su vez, también afectan al tipo de aplicaciones para las que estas pilas son más adecuadas.

Hay diferentes tipos de pilas de combustible, cada uno de ellos con sus propias ventajas, características y posibles aplicaciones, como se resume en la siguiente tabla: