Producción de Hidrogeno Mediante Electrolizador
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Producción de hidrogeno mediante electrolizador Un electrolizador es un dispositivo utilizado para separar las moléculas de oxigeno e hidrogeno contenidas en el agua, utilizando al menos un par de electrodos conductores sobre los cuales se aplica una diferencia de potencial, generando una corriente eléctrica que provoca una reacción electroquímica, producto de esta reacción el agua se descompone en moléculas tanto de oxigeno como de hidrogeno. Los electrodos que están polarizados positivamente (ánodos) atraerán a las moléculas de oxigeno mientras que las moléculas de hidrogeno se verán reflejadas en los electrodos polarizados negativamente (cátodos). En la figura 1 se puede observar el esquema básico de un electrolizador conectado a un panel fotovoltaico para almacenar la energía producida en forma de hidrogeno. Figura 1: esquema básico de un electrolizador. Fuente: https://en.wikipedia.org/wiki/Polymer_elec trolyte_membrane_electrolysis El hidrogeno obtenido de este proceso es comprimido para su almacenamiento y su posterior reutilización como combustible para generadores eléctricos cuyos motores son diseñados para trabajar con hidrogeno, como resultado de la combustión de este motor se tiene vapor de agua. La eficiencia de un electrolizador depende de: la estabilidad de los electrodos, la conductividad iónica de los diafragmas, la geometría de la celda, distancia de separación entre los electrodos, el diseño de las
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Producción de Hidrogeno Mediante Electrolizador
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Producción de hidrogeno mediante electrolizador
Un electrolizador es un dispositivo utilizado para separar las moléculas de oxigeno e hidrogeno contenidas en el agua, utilizando al menos un par de electrodos conductores sobre los cuales se aplica una diferencia de potencial, generando una corriente eléctrica que provoca una reacción electroquímica, producto de esta reacción el agua se descompone en moléculas tanto de oxigeno como de hidrogeno.
Los electrodos que están polarizados positivamente (ánodos) atraerán a las moléculas de oxigeno mientras que las moléculas de hidrogeno se verán reflejadas en los electrodos polarizados negativamente (cátodos).
En la figura 1 se puede observar el esquema básico de un electrolizador conectado a un panel fotovoltaico para almacenar la energía producida en forma de hidrogeno.
Figura 1: esquema básico de un electrolizador.Fuente: https://en.wikipedia.org/wiki/Polymer_electrolyte_membrane_electrolysis
El hidrogeno obtenido de este proceso es comprimido para su almacenamiento y su posterior reutilización como combustible para generadores eléctricos cuyos motores son diseñados para trabajar con hidrogeno, como resultado de la combustión de este motor se tiene vapor de agua.
La eficiencia de un electrolizador depende de: la estabilidad de los electrodos, la conductividad iónica de los diafragmas, la geometría de la celda, distancia de separación entre los electrodos, el diseño de las cavidades de salida de los gases (H2 y O2), entre otras1.
Las características básicas que debe tener un electrodo para garantizar el correcto funcionamiento de un electrolizador son:(Guzmán, 2012)
Resistente a la corrosión Buena conductividad Buenas propiedades catalíticas
“El voltaje necesario para realizar la electrólisis del agua consiste principalmente del potencial reversible (=1.23V a 1atm de presión y 25°C)”. (Marco Vinicio Félix Lerma)
Configuración eléctrica de un electrolizador
Existen dos tipos de configuraciones típicas en las que se pueden conectar los electrolizadores:
Monopolar Bipolar
En la configuración monopolar se tienen las celdas electrolíticas conectadas en paralelo, mientras que todos los cátodos de las celdas están conectados entre sí al igual que los
1 http://www.oni.escuelas.edu.ar/2006/GCBA/1233/html/index.html
ánodos, en esta configuración los cátodos y los ánodos deben estar separados.
En la figura 2 se muestra el esquema de un electrolizador monopolar.
Figura 2: esquema de un electrolizador monopolar
En la configuración bipolar (figura 3) se tiene a las celdas electrolíticas conectadas en serie, de tal modo que el ánodo de una celda se encuentra conectado al cátodo de la siguiente.
A diferencia de la configuración monopolar en esta configuración se tiene al ánodo y cátodo juntos separados únicamente por un aislante, esta configuración es comúnmente utilizada en electrolizadores que trabajan a altas presiones.
Figura 3: esquema de un electrolizador bipolar
La ventaja de usar un electrolizador bipolar frente a un monopolar es que se tiene un
dispositivo más pequeño debido a que la distancia entre ánodo y cátodo es despreciable.
Bibliografía
Guzmán, M. H. (2012). ENSAYO DE UN ELECTROLIZADOR. Madrid: Pontifica Universidad Comillas.
Marco Vinicio Félix Lerma, J. J. (s.f.). Diseño de electrolizador con eficiencia óptima para la producción de hidrógeno industrial. Jalisco, Mexico, Mexico.
