¿Qué es una pila de combustible?
Una celda de combustible convierte el hidrógeno, el combustible, en electricidad utilizando aire y otros catalizadores. La celda de combustible aprovecha la energía química atrapada en el gas de hidrógeno y la convierte en la energía cinética que conocemos como electricidad, sin combustibles fósiles, combustión o emisiones contaminantes. Como una fuente de energía renovable increíblemente eficiente e increíblemente limpia, las celdas de combustible pueden tomar el lugar de las baterías y los motores para alimentar vehículos, computadoras portátiles y redes eléctricas residenciales.
La tecnología de las celdas de combustible ha sido bien investigada y desarrollada, aunque por razones económicas y políticas, no se han implementado ampliamente. Dicha fuente de energía limpia, como parte de una economía generalizada del hidrógeno, garantiza una menor dependencia de la disminución de los suministros de combustibles fósiles, crea menos gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático global y no explota ni funciona mal con tanta frecuencia como la electricidad impulsada por motores.
Químicamente, una pila de combustible absorbe hidrógeno y aire, genera electricidad y produce subproductos de agua y calor. Las capas externas de una celda de combustible son la placa del ánodo, con una carga positiva, y la placa del cátodo, con una carga negativa. Junto con la placa de electrolito central, son entornos catalíticos que fomentan ciertas funciones electroquímicas.
El ánodo separa el hidrógeno en protones y electrones. Los electrones fluyen a lo largo de un camino, produciendo corriente eléctrica para un circuito, mientras que los protones se mueven a través del electrolito hacia el cátodo. El cátodo combina oxígeno con protones, además de recolectar algunos de los electrones en el circuito, para recombinarlos en agua. El cátodo permite que el agua y el calor adicional se utilicen como fuentes adicionales de energía.
Un suministro de hidrógeno independiente, como el de un tanque en una estación, no necesita ser la única fuente de combustible en una celda de combustible. De hecho, uno puede correr sobre material orgánico en descomposición, como la vegetación, porque eso también emite hidrógeno. O el hidrógeno puede separarse del oxígeno del agua, a través de la electrólisis, por energía solar o eólica. Si se usa agua como fuente de hidrógeno, la celda de combustible es prácticamente inmortal, ya que continúa el ciclo de agua a hidrógeno en agua.
Además, una celda de combustible es flexible porque puede ser pequeña y portátil o más grande y permanente. El costo de convertir a una red eléctrica impulsada por celdas de combustible puede ser inicialmente alto, pero con el tiempo reducirá significativamente los costos de mantenimiento, reparación y combustible en comparación con los generadores de electricidad convencionales. Si se puede usar el calor resultante, por ejemplo, para calentar una casa durante el invierno, la celda de combustible se vuelve aún más rentable.