UT 11 - Pilas de Combustible de Hidrogeno Vr. 3.6

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EL HIDRÓGENO Y LAS PILAS DE COMBUSTIBLE EL RECORRIDO DE LA ENERGÍA Junta de Castilla y León

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EL HIDRÓGENO Y LAS PILAS DE COMBUSTIBLE

EL RECORRIDO DE LA EENERGÍA

Junta deCastilla y León

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c o n t e n i d oQué es y de dónde proviene el hidrógeno

• El combustible hidrógeno• ¿Cómo obtener hidrógeno?• Almacenamiento, transporte y

distribución• Situación actual y perspectiva del

hidrógeno

Qué son y cómo funcionan las pilas de combustible

• Principio de funcionamiento• Tipos de pilas de combustible

Las aplicaciones de las pilas de combustible

Aspectos medioambientales• Situación preocupante para

nuestro planeta • ¿Qué pueden aportar las pilas de

combustible?• Datos comparativos

Estado actual y perspectivas de las pilas de combustible

• Las pilas de combustible en elmundo

• El hidrógeno y las pilas decombustible en la Comunidad deCastilla y León.

• Perspectivas de futuro

Glosario

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EEDDIICCIIÓÓNN PPAARRAA LLAA CCOOMMUUNNIIDDAADD AAUUTTÓÓNNOOMMAA DDEE CCAASSTTIILLLLAA YY LLEEÓÓNN

DIRECCIÓN Y EQUIPO DE TRABAJO: © JUNTA DE CASTILLA Y LEÓN

Consejería de Economía y Empleo - Ente Regional de la Energía de Castilla y León (EREN)

COORDINACIÓN: FUNDACIÓN CIDAUT. Área de Energía y Medio Ambiente

Esta edición ha contado con el soporte de los programas europeos ALTENER y SAVE, de la DirecciónGeneral de Energía (DG XVII), de la Comisión Europea y la colaboración del Centre International desEnergies Nouvelles CIEN y está basada en la obra elaborada por el Instituto Catalán de Energía del Dpto.de Industria, Comercio y Turismo de la Generalitat de Cataluña.

© DE LA EDICIÓN: Domènech e-learning multimedia, S.A.

PRIMERA EDICIÓN: 2007

TIRADA: 1.500

EDITOR: E.i.S.E. Domènech, S.A.

DISEÑO: Domènech e-learning multimedia, S.A.

MAQUETACIÓN: Domènech e-learning multimedia, S.A.

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DEPÓSITO LEGAL:

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Las tecnologías del hidrógeno y las pilas de combustible tienen un

gran potencial para convertirse en la base del sistema energético del

futuro.

En el siglo XX, los combustibles fósiles contribuyeron al desarrollo de

la sociedad tal y como hoy la conocemos, y trajeron nuevos desafíos

de cuya solución puede depender el futuro de nuestro planeta. Se

espera que las pilas de combustible y el hidrógeno introduzcan las

soluciones que garanticen un desarrollo sostenible para la civilización

del siglo XXI.

®Esoro

®Nissan

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QUÉ ES Y DE DÓNDE PROVIENE EL HIDRÓGENO

EL COMBUSTIBLE HIDRÓGENOEl hidrógeno es el elemento químico más simple de númeroatómico 1 (formado solamente por un protón y un electrón)y más abundante del universo formando parte de lasestrellas y de los planetas gaseosos en su mayor proporción.En las estrellas se encuentra principalmente en estadoplasma (estado de agregación de la materia con caracte-rísticas propias).

El hidrógeno también aparece unido a otros elementosformando gran variedad de compuestos moleculares, comoel agua (H2O) y la mayoría de las sustancias orgánicas.

La molécula de hidrógeno es, en condiciones normales depresión y temperatura, un gas incoloro, inodoro, no tóxico einflamable, con un punto de ebullición de -252,77oC y unpunto de fusión de -259,13oC. Puede reaccionar conoxígeno (O2) desprendiendo energía y formando agua. Esta

reacción se conoce como combustión y en ella el hidrógenoes el combustible:

es decir, al realizarse la combustión del hidrógeno conoxígeno, a presión constante y cuando el agua formada hacondensado, se libera una cantidad de energía de 285 kJpor mol de hidrógeno (2 gramos), en condiciones estándarEsta energía liberada se conoce como la entalpía decombustión. A partir de esos valores se pueden calcular lospoderes caloríficos del hidrógeno (entalpía de combustiónpor unidad de masa), resultando ser el poder caloríficosuperior de 142,5 MJ/kg y el inferior (más importante en lapráctica) de 120 MJ/kg

Esta reacción también puede verse como el proceso deformación del agua, proceso exotérmico en el que se liberan285 kJ por mol de agua formada (18 gramos).

Hay otros materiales combustibles, como el carbón, gasnatural, gasolina (GLP), que se conocen como combustiblesfósiles porque provienen de compuestos formados de seresvivos (fauna y flora), hace millones de años. Todos ellospueden reaccionar también con oxígeno y producir energía.Por ejemplo, para el gas natural (formado mayoritariamentepor metano) sería:

A partir de los poderes caloríficos pueden establecerseequivalencias entre los combustibles. Así 1 kg de hidrógenoequivale a 2,78 kg de gasolina, a 2,80 kg de gasóleo y aunos 3 kg de gas natural.

Nuestro sistema energético actual se basa en la utilizaciónde combustibles fósiles. Vivimos por ello en lo que se hadenominado la "sociedad de los combustibles fósiles". Granparte de las actividades que lleva a cabo el ser humano sonposibles gracias a la energía de estos combustibles; porejemplo para el transporte (coches, aviones, barcos), lacalefacción de edificios, el trabajo de las máquinas, en laindustria, etc.

Hay dos razones principales por las que es deseablesustituir los combustibles fósiles por el hidrógeno:

1. La combustión del hidrógeno no contamina, sóloproduce como subproducto agua (reacción 1), mientrasque los combustibles fósiles liberan CO2 (reacción 2) quequeda en la atmósfera y es uno de los mayores respon-sables de lo que se denomina "efecto invernadero".

2. Las reservas de combustibles fósiles se agotarán tarde otemprano, mientras que el hidrógeno permaneceráinagotable.

Sin embargo, esta sustitución es complicada en el momentoactual. En primer lugar, porque, a diferencia de los combus-tibles fósiles, el hidrógeno no se encuentra en estado puroen nuestro planeta, sino formando compuestos como elagua o la mayoría de los compuestos orgánicos; por lotanto, es preciso desarrollar sistemas capaces de producirlode manera eficiente.

Por otro lado, sería necesario habilitar nuevas infraes-tructuras para el suministro de hidrógeno; en otras palabras,habría que construir una completa red de estaciones deservicio de hidrógeno o "hidrogeneras", lo cual implica unafuerte inversión.

El hidrógeno, por tanto, no puede ser considerado comouna fuente primaria de energía -como los combustiblesfósiles-, sino un medio para transportar energía, por lo quese le denomina vector energético*. De esta forma, elhidrógeno se transformará en energía eléctrica y térmica deuna forma eficiente y limpia, mediante un proceso electroquímico conseguido en un equipo denominado "pila decombustible".

H2 + 1/2 O2 H2O ∆H = -285 kJ mol-1 (1)

H2 (g) + ½ O2 (g) = > H2O + 285 kJ

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O ∆H = -889 kJ mol-1 (2)

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¿CÓMO OBTENER HIDRÓGENO?Para obtener hidrógeno puro, es necesario extraerlo de loscompuestos en los que se encuentra formando parte ocombinado, principalmente el agua, los combustibles fósilesy la materia orgánica (biomasa).

A partir del agua: ElectrolisisMediante la electrolisis*, el agua se descompone paraformar hidrógeno y oxígeno (1).

Como puede observarse, en esta reacción se necesita unaporte energético (∆H positiva), que será suministradomediante energía eléctrica. El mecanismo de electrolisis esel siguiente: en una célula electroquímica hay doselectrodos* (cátodo* y ánodo*) unidos por un medioconductor formado por iones H+ (protones) disueltos enagua. El paso de corriente eléctrica entre cátodo y ánodohace que el agua se disocie, formándose hidrógeno en elcátodo y oxígeno en el ánodo.

Más adelante veremos otro tipo de células electroquímicas("pilas de combustible") que actúan justamente a la inversa,consumiendo hidrógeno y oxígeno para producirelectricidad y agua.

ESQUEMA DEL PROCESO DE ELECTROLISIS

A partir de combustibles fósilesComo se ha dicho anteriormente, los combustibles fósilesson "portadores de hidrógeno", porque lo contienen en sumolécula. Para obtenerlo como gas hidrógeno, bastaría conhacerlos reaccionar con agua utilizando un catalizador*para facilitar la reacción. Este proceso químico se denomina"reformado* con vapor de agua" y requiere aporte deenergía porque es un proceso endotérmico, en el que seobtienen como productos principales hidrógeno ymonóxido de carbono (CO).

Ese aporte de energía puede reducirse introduciendooxígeno (o aire) al reactor al mismo tiempo que se alimentael agua. De esta forma, el proceso se convierte en unproceso ligeramente exotérmico -desprende calor- que sedenomina "reformado autotérmico". Además de hidrógenoy monóxido de carbono, también se puede formar dióxidode carbono (CO2) por combustión con el oxígeno. El

resultado final es una menor producción de hidrógeno,pero resulta de interés en algunos casos por el menorconsumo energético.

Tanto en un caso como en otro, para obtener una corrientede hidrógeno puro es preciso llevar a cabo una serie dereacciones posteriores, como la reacción de desplaza-miento del gas de agua, en la que el monóxido de carbonoreacciona con agua para formar dióxido de carbono ehidrógeno. Para la última etapa de purificación se puedenutilizar tanto procesos químicos (oxidación selectiva), comofísicos (separación por adsorción, métodos criogénicos,membranas de paladio), en función de la aplicación final enla que vaya a utilizarse el hidrógeno y el nivel de pureza quese necesite.

Actualmente, la mayor producción de hidrógeno a escalaindustrial se lleva a cabo mediante el reformado del gasnatural.

A partir de biomasaLa biomasa es materia que proviene de los seres vivos, tantovegetales (residuos forestales, agrícolas, cultivosenergéticos...), como animales (purines, vísceras...) en laque abundan los compuestos hidrogenados. Cuando eltratamiento de la biomasa da lugar a la formación de gas, aeste producto se le denomina biogás (proceso bioquímico),o bien, gas de gasificación o gas de síntesis (H2 y CO2)(proceso termoquímico).

Otros tratamientos de la biomasa dan lugar a la obtenciónde biocarburantes líquidos que pueden utilizarse tambiénposteriormente como combustibles para la producción deH2 más fácilmente transportables: es el caso del bioetanol oel biodiesel.

En todos los casos, junto con el hidrógeno se obtienetambién dióxido de carbono pero, a diferencia de lo queocurre con los combustibles fósiles, este CO2 no supone unaumento de emisiones a la atmósfera, ya que forma partedel ecosistema, debido a que ha sido previamente fijadopor la planta en el proceso de fotosíntesis.

HidrógenoOxígeno

H2O2

e- e-

CátodoÁnodo

Batería

Planta industrial de reformado de gas natural Electrolizador

®Praxair

Si la electricidad necesaria para elproceso se obtuviese a partir deenergías renovables (fotovoltaica,eólica, hidráulica...), éste sería elmétodo más conveniente para laproducción de hidrógeno, porquesería limpio.

H2O H2 + 1/2 O2 ∆H = 285 kJ mol-1 (3)

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ALMACENAMIENTO DE HIDRÓGENO LÍQUIDO

Surtidor

Extracción de líquido

Extracción de gas Linea del surtidor

Sonda de nivel

AislanteContenedor interno

Contenedor externo

Suspensión

Hidrógeno líquido(-235

oC)

Válvula de seguridad

Hidrógeno gaseoso(20

oC a 80

oC)

Válvula de cierreIntercambiador de calorVálvula de inversión(gaseoso / líquido)

Calentador eléctrico

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ALMACENAMIENTO, TRANSPORTE YDISTRIBUCIÓNLos sistemas de almacenamiento, transporte y distribuciónde hidrógeno son esenciales para garantizar el suministro alos posibles usuarios finales.

AlmacenamientoExisten diversos sistemas de almacenamiento de hidrógeno.La elección del sistema más adecuado dependerá de laaplicación final en la que vaya a utilizarse. De maneraresumida podemos citar los siguientes:

Almacenamiento a presión: Normalmente se almacena auna presión entre 200-350 bar en tanques o cilindros deacero. Como la cantidad de hidrógeno almacenadodepende de la presión -cuanto mayor es la presión, más gashidrógeno se almacena-, hoy en día se está trabajando en eldesarrollo de materiales, como la fibra de carbono oaluminio, que tengan la capacidad de soportar una presiónde hasta 700 bar. Este aspecto es especialmente importantepara la aplicación en transporte.

Almacenamiento líquido: El hidrógeno pasa al estadolíquido a una temperatura inferior a -253°C. Se utilizantanques especiales ("criogénicos"*), para mantener lasbajas temperaturas. Este sistema sólo es utilizado cuando senecesita maximizar la capacidad de almacenamiento en unespacio reducido (por ejemplo, en algunas aplicaciones detransporte).

Hidruros metálicos: Diversos metales forman compuestoscon el hidrógeno, conocidos como hidruros. La formaciónde estos compuestos es reversible, de forma que es posiblevolver fácilmente a tener el hidrógeno y el metal inicial. Estesistema ofrece una alta capacidad de almacenamiento ypresenta diversas ventajas de seguridad y manipulación(almacenamiento sólido a presión y temperatura ambiente)frente a otros sistemas. Sus principales desventajas son elelevado peso de los equipos y su alto precio.

Nanotubos de carbono: Son estructuras de grafito, enforma de hexágonos de carbono, que se disponenformando tubos de diámetro muy pequeño (nanotubos),dentro de los cuales puede almacenarse gran cantidad dehidrógeno. Los investigadores están desarrollando diversosprocedimientos y, aunque aún hay disparidad en losresultados, todos coinciden en el gran potencial del sistema.

Fuente: Linde AG

DIFERENTES SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO

®Praxair

Nanotubos carbono Hidruros metálicos

Tanques apresión

Instalación industrial de oxidación parcial de hidrocarburos pesados.

®LINDE

Pila de combustible

Motor eléctrico

Depósitos dealmacenamientode hidrógeno Batería de litio

Rueda motor

Sistemas deconexión

Sistemas deconexión

Rueda motor

ALMACENAMIENTO DE HIDRÓGENO EN UN AUTOMÓVIL

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TransporteEn principio, el hidrogeno puede ser transportado en estadogaseoso (a presión) o líquido (criogénico), pudiendo distri-buirse a través de tuberías o mediante camiones, barcos otrenes, que incorporan alguno de los métodos de almace-namiento vistos con anterioridad.

DIFERENTES SISTEMAS DE TRANSPORTE

DistribuciónLa distribución es el proceso de puesta a disposición delusuario final del hidrógeno. Actualmente, se realiza desdetanques a presión en el punto de suministro. En el futuro,cuando se generalice el uso del hidrógeno en la llamada"sociedad del hidrógeno", se diseñarán sistemas de interco-nexión por tubería que lo hagan llegar a los hogares (similara las actuales conexiones de gas natural), y tambiénestaciones de servicio de hidrógeno -"hidrogeneras"-, quepermitirán una rápida recarga de cualquier vehículopropulsado por hidrógeno. A día de hoy, son muchos losproyectos que han avanzado estas soluciones. A modo deejemplo, en el año 2005 hay instaladas más de 110estaciones de servicio de hidrógeno en todo el mundo ymás de 100 en proyecto.

DIFERENTES ESTACIONES DE HIDRÓGENO O "HIDROGENERAS"

Transporte por tuberías

®Praxair

Transporte terrestre

Transporte marítimo

®Air Liquide

Hidrogenera en Berlín

Repostaje de un autobús en una hidrogenera

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Situación Actual y Perspectivas delHidrógeno

Las fluctuaciones en los precios del petróleo, la preocu-pación por el calentamiento global, y la creciente demandade energía ha impulsado la búsqueda de alternativas quepuedan hacer realidad la energía sostenible.

El hidrógeno se presenta como un vector energético flexibley respetuoso con el entorno, cuyo potencial no atañeúnicamente a la reducción sustancial de las emisiones degases de efecto invernadero (GHG) y consecuente mejorade la calidad del aire, sino que supone un sistema desuministro energético seguro y, en particular con unasconsecuencias significativas en el sector transportes.Asimismo, los combustibles que contienen hidrógeno sepueden emplear en sistemas estacionarios de pila decombustible, proporcionando una amplia flexibilidad parael uso de las pilas de combustible como sistemascombinados de producción de calor y electricidad.

En los últimos años han surgido diversas iniciativas para eldesarrollo de las tecnologías del hidrógeno. Con este fin, elDepartamento de Energía de los Estados Unidos hadestinado más de 1.700 millones de euros para lospróximos cinco años y la Unión Europea, dentro del VIPrograma Marco (2003-2006), unos 275 millones deeuros,y en el VII Programa Marco (2007 - 2013) sededicaran 2350 millones de euros para energía de loscuales unos 470 millones de euros serán para hidrógeno ypilas de combustible.

Las Iniciativas Tecnológicas Conjuntas o JTIs (JointTechnology Initiatives) serán el instrumento más innovadory ambicioso del VII Programa Marco. Para la JTI delHidrógeno y Pilas de Combustible se estiman presupuestosmuy elevados (sobre los 7 billones de euros).

Como principal objetivo se fija alcanzar la cuota del cincopor ciento en combustibles de hidrógeno en el transportepara el año 2020. En España, el Plan Nacional de I+D+I2004-2007 también incluye apartados específicos para eldesarrollo de este tipo de tecnologías y el nuevo PlanNacional 2008-2011 concederá más importancia a lainvestigación en hidrógeno, su producción y sus aplica-ciones.

Para el año 2050 se espera disponer de hidrógenoampliamente y a un precio competitivo, en todas lasnaciones industrializadas. No sólo funcionará comocombustible para el transporte, sino que se utilizará comoun complemento al sistema de generación de electricidadpartiendo de fuentes de energía renovables, con el objetivode ajustar la generación a la demanda energética.

Los combustibles que contienen hidrógeno tendrán unaimportancia creciente en el sector estacionario (generacióncentralizada y distribuida), durante el desarrollo previsto deuna extensa red de gasoductos que conectarán nuevoscentros de producción de pequeña y gran escala. Se esperaque el transporte de hidrógeno líquido y gaseoso porcarretera y la producción de hidrógeno in situ prevalezcanen diferentes segmentos del mercado.

Para entonces, los sistemas de pila de combustible paraaplicaciones portátiles, estacionarias y de transportedeberían ser tecnologías maduras y de produccióncompetitiva. A pesar de que estas pilas consumiránhidrógeno predominantemente, no es probable que sealimenten únicamente con un solo combustible. Las pilas decombustible flexible también suponen un avanceimportante que se espera esté ampliamente disponible encombinación con sistemas de reformado para determinadasaplicaciones en el transporte.

La historia nos indica que las sustituciones del combustibleprimario, como por ejemplo el paso de la madera al carbón,del carbón al petróleo y de este último al gas natural, duranpor lo menos entre 40 y 50 años, por lo que durantealgunos años se solapan. No obstante, existen numerosasrazones convincentes de perspectiva económica,geopolítica y medioambiental que nos indican que elhidrógeno podría desplazar a otros combustibles másrápidamente.

Autobús con pila de combustible Hidrogenera de Madrid

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QUÉ SON Y CÓMO FUNCIONAN LAS PILAS DECOMBUSTIBLE

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTOLas pilas de combustible son dispositivos electroquímicosque transforman la energía química directamente enenergía eléctrica. Aunque con diferencias según el tipo, launidad fundamental de una pila de combustible secompone de dos electrodos conductores electrónicosseparados por un electrolito conductor iónico. Losreactivos, oxígeno e hidrógeno, reaccionan de formaseparada en cada electrodo:

Para que estas reacciones tengan lugar es necesario quehaya un catalizador tanto en el cátodo como en el ánodo.En total resulta la reacción del hidrógeno que ya hemosvisto antes:

A nivel microscópico, lo que ocurre es que cada moléculade hidrógeno en el ánodo se convierte, con ayuda delcatalizador en dos iones positivos de hidrógeno o protones(2H+) y dos electrones (e-). Ambos, electrones y protones,van al cátodo para reaccionar con moléculas de oxígeno yformar agua, pero siguen caminos distintos. Los protonespasan a través del electrolito mientras que los electrones lohacen por un circuito eléctrico externo, generando así unacorriente eléctrica.

En definitiva, en una pila de combustible tiene lugar lacombinación del hidrógeno y el oxígeno, sin que lasmoléculas de hidrógeno y oxígeno entren en contacto, y laenergía de la reacción da lugar a una corriente eléctrica: seha producido electricidad.

Uniendo varias estructuras idénticas a la descrita(monocelda*), es posible sumar potencias, dando lugar a loque se conoce como un "stack*". Finalmente, es necesariauna estructura que posibilite la circulación y suministro delos gases, disipe el calor generado e incorpore losterminales para utilizar la electricidad producida.

La tecnología de las pilas de combustible presenta lassiguientes ventajas frente a otros sistemas tradicionales:

• Alta eficiencia energética: Las pilas de combustible tienenmayor eficiencia que otras formas de conversión deenergía, como los motores de combustión.

• Bajo nivel de contaminación medioambiental: Alfuncionar con hidrógeno como combustible, el procesoelectroquímico no produce emisión de gasescontaminantes (óxidos de nitrógeno y azufre,hidrocarburos insaturados, etc.). Tampoco haycontaminación acústica*, ya que al no haber partesmóviles, las pilas de combustible no producen ruido.

• Carácter modular: La disponibilidad de las pilas decombustible como módulos independientes supone unaventaja adicional, ya que un cambio de escala en lapotencia requerida se consigue fácilmente mediante lainterconexión de módulos.

• Flexibilidad de operación: Una pila de combustible puedefuncionar con alto rendimiento y sin interrupción en unamplio rango de potencias suministradas. Esto no ocurreasí con otros métodos de conversión de energía.

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA PILA DE COMBUSTIBLE

STACK O "APILAMIENTO" DE CELDAS DE COMBUSTIBLE

Monocelda

HidrógenoOxígeno

H2O2

e-

CátodoÁnodo

H2 2H+ + 2e-

O2 + 4e- 2O2-

H+ H+O2

O2H+

H2O

CalorAgua

PlacaBipolar

PlacaBipolar

Membrana

2H+ + O2- H2O

Ánodo: H2 2H+ + 2e-

Cátodo: 1/2 O2 + 2H+ + 2e- H2O

H2 + 1/2 O2 H2O

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TIPOS DE PILAS DE COMBUSTIBLEExisten diferentes tipos de pilas de combustible con distintascaracterísticas de operación (temperatura de trabajo,combustible utilizado...), aunque su clasificación atiende altipo de electrolito que emplean:

• Pilas de combustible poliméricas (PEMFC)*• Pilas de combustible alcalinas (AFC)*• Pilas de combustible de ácido fosfórico (PAFC)*• Pilas de combustible de carbonatos fundidos (MCFC)*• Pilas de combustible de óxidos sólidos (SOFC)*• Pilas de combustible de metanol directo (DMFC)*

En el cuadro adjunto se resumen las principales caracte-rísticas de los distintos tipos de pilas de combustible.

Electrolito Tª trabajo Combustible Ventajas Aplicaciones Esquema

PEMFCMembranade polímero

sólido60-80oC Hidrógeno

Baja Ta

Arranque rápidoBaja corrosión ymantenimiento

TransportePortátiles

Residencial

AFCSoluciónalcalina

100 -120oC HidrógenoMayor eficiencia

Reacción catódicamás rápida

Espaciales

PAFCÁcido

fosfórico200-250oC

Hidrógeno Gas natural

Acepta H2 con1% CO

Generacióneléctrica distribuida

Automoción

MCFCCarbonatos

fundidos600 - 700oC Gas natural

Reformadointerno

Cogeneración*

Generacióneléctrica

SOFCMaterialcerámico

800 -1000oC

Gas naturalReformado

internoCogeneración

Generacióneléctrica

DMFCMembranade polímero

50-120oC MetanolNo necesita

reformador decombustible

Portátiles

PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE LAS PILAS DE COMBUSTIBLE

Salida decombustible

Salida deagua y calor

Entrada decombustible Entrada de aire

H2O

O2

e-

CátodoÁnodo

e-

e-

Electrolito

H2

H+

Entrada decombustible

Salida deagua y calor

Entrada deoxígeno

H2O

O2

e-

CátodoÁnodo

e-

e-

Electrolito

H2OH-

Entrada decombustible

Entrada deOxígeno

Salida deagua y calor Entrada de CO2

O2

CO2

e-

CátodoÁnodo

e-

e-

Electrolito

H2

CO2=

Entrada decombustible Salida de aire

Salida deagua y calor Entrada de aire

O2

O2

e-

CátodoÁnodo

e-

e-

Electrolito

H2

O=CO2

H2O

CO2CO2

H2O

e-

Salida decombustible

Salida deagua y calor

Entrada decombustible Entrada de aire

H2O

O2

e-

CátodoÁnodo

e-

e-

Electrolito

H2

H+

Entrada decombustible

Salida de aireSalida deagua y calor

Entrada de aire

H2O

O2

e-

CátodoÁnodo

e-

e-

Electrolito

CO2

H+H2O

e-

CH3OH / H2O / CO2

CH3OH / H2O

aire / H2O

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LAS APLICACIONES DE LAS PILAS DE COMBUSTIBLE

El importante desarrollo experimentado por las pilas decombustible en los últimos años ha permitido que estatecnología sea utilizada en una gran cantidad de aplica-ciones. Las más destacadas son:

Transporte: Las principales marcas de automóviles, Ford,General Motors, Toyota, Daimler-Chrysler entre otras,ensayan ya prototipos previos a la comercialización quefuncionan con una pila de combustible tipo PEMFC.También se está estudiando la utilización de pilas decombustible tipo SOFC como unidades auxiliares depotencia. Se espera que estos automóviles puedanadquirirse en el plazo de dos a tres años y vayansustituyendo progresivamente a los coches con motor decombustión interna. Para el año 2020, se espera que aproxi-madamente el 10% de los vehículos en el mundo lleven unapila de combustible.

Residencial: El hecho de que las pilas de combustibledesprendan calor durante su funcionamiento, además de sureducido tamaño y posibilidad de escalado, las hacenperfectas para ser utilizadas en aplicaciones residenciales,donde cada familia pueda tener calor y electricidad en sucasa.

APLICACIONES DE TRANSPORTE

APLICACIONES PORTÁTILES

APLICACIONES RESIDENCIALES

APLICACIONES DE GENERACIÓN ELÉCTRICA

®HDW®Fuel Cell Propulsion Instirute

®Toshiba ®Smart Fuel Cell

®MTI®Powerpac

®MTU

®Ballard

®UTC

®Mitsubishi

®Sulzer Hexis®Axane

Generación eléctrica: La posibilidad de escalado de estatecnología permitirá la producción de energía eléctrica engrandes potencias. Además, el uso de pilas de combustiblede alta temperatura facilitará el aprovechamiento del calorresidual para combinarlo con otras tecnologías,aumentando así el rendimiento global.

Aplicaciones portátiles: El uso de una pequeña pila decombustible (recargada con cartuchos de combustible; porejemplo metanol) como fuente de energía para pequeñosdispositivos electrónicos, en lugar de las tradicionalesbaterías, ofrece grandes ventajas en el aumento de laautonomía de los equipos.

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ASPECTOS MEDIOAMBIENTALES

Las pilas de combustible y el hidrógeno son una respuestaa los problemas de contaminación que se plantean hoy día.

SITUACIÓN PREOCUPANTE PARANUESTRO PLANETALa contaminación que laactividad humana genera semanifiesta de diferentesformas, con aumentos detemperatura (entre 0,3 y0,6oC los últimos 50 años enEuropa) o a través delcrecimiento del nivel del mar(entre 10 y 25 cm en losúltimos 100 años). Todo ellose debe a la utilizaciónexcesiva de los combustiblesfósiles como fuente deenergía. La combustión decarbón, petróleo o gasnatural emite a la atmósferagases nocivos y generadoresdel efecto invernadero.

Estos problemas se agravan si además se tiene en cuentaque el consumo energético mundial aumenta drásti-camente, impulsado principalmente por economíasemergentes como las de China e India; estimándose que,hacia el año 2050, se duplicará la energía consumida ennuestro planeta. Si a esto le sumamos que las reservasexistentes de petróleo se están reduciendo y que enmuchas ocasiones se encuentran en regiones conflictivas,es fácil vislumbrar una situación complicada a medio-largoplazo para el panorama energético mundial.

¿QUÉ PUEDEN APORTAR LAS PILAS DECOMBUSTIBLE?Por los motivos mencionados anteriormente, las pilas decombustible y la utilización del hidrógeno pueden ser unasolución al problema medioambiental; principalmente,porque alcanzan eficiencias altas con niveles de contami-nación bajos.

Su utilización generalizada depende aún de avances endeterminados ámbitos de su tecnología. Es precisoaumentar la durabilidad media de sus componentes,disminuir los costes de fabricación y conseguir una buenainfraestructura de fabricación y distribución del hidrógeno.En estos logros reside el que sea factible la transición de unaeconomía basada en los combustibles fósiles hacia unaeconomía basada en el hidrógeno como combustible, ladenominada "Economía del hidrógeno*".

DATOS COMPARATIVOSEl interés de las pilas de combustible se desprende delanálisis de algunos datos sobre las emisiones de las distintasformas de energía. La gráfica presenta las emisiones desdeel proceso de extracción de la materia prima hasta suutilización en los vehículos utilitarios ligeros.

En muchas ocasiones, las tecnologías más respetuosas conel medioambiente son las menos viables económicamente,por lo que es imprescindible encontrar un equilibrio quepermita evolucionar desde prototipos de investigaciónhacia productos de mercado.

COMPARACIÓN DE ENERGÍA Y EMISIONES EN VEHÍCULOS UTILITARIOS LIGEROS (LDV)300

250

200

150

100

50

0

Diesel ICE LDVSPFC LDV - SMR H2

Contaminación acústicaPara analizar el impacto medioambiental de una tecnología, no sólo se deben considerar las emisiones que ésta pueda producir. Por ejemplo, la contaminación acústica esuno de los mayores problemas que afrontan las ciudades hoy en día. En este aspecto, las pilas de combustible tienen también un mejor comportamiento.

NIVEL SONORO DE DIFERENTES SISTEMAS DE GENERACIÓN ELÉCTRICA100

95

90

85

80

75

70PEMFC SOFC PAFC Grupo

Diesel

Dec

ibel

ios

(dB

)

Fuente: “Hydrogen Supplyfor SPFC Vehicles” (ETSUF / 0 2 / 0 0 1 7 6 / R E P ) ,redactado por el Imperialcollage.

% d

e em

isio

nes

rela

tivas

a u

n ve

hícu

loco

nven

cion

al a

gas

olin

a (b

ase

100)

Fuente: BESEL

SPFC LDV - GasolinaSPFC LDV - CCGT H2

SPFC LDV - MetanolSPFC LDV - Grid H2

NIVEL SONORO DE DIFERENTES MEDIOS DE TRANSPORTE

Cochegasolina

Motogasolina

Camióndiesel

CochePEMFC

10510095908580757065 Moto

PEMFC

Dec

ibel

ios

(dB

)

Fuente: BESEL

NOx SOx CO NMHC CO2 CH4 PM Energía

Caso base LDV

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ESTADO ACTUAL Y PERSPECTIVAS DE LAS PILAS DECOMBUSTIBLE

LAS PILAS DE COMBUSTIBLE EN ELMUNDO

El principio de funcionamiento de las pilas de combustiblefue descubierto en 1839 por Sir William Grove yposteriormente, en la década de los 60, la NASA aceleró sudesarrollo para proporcionar energía eléctrica a las navesespaciales Apollo y Gemini. Sin embargo, el gran desarrollode esta tecnología a escala mundial se ha producido en losúltimos 5 años.

Actualmente, hay más de 6.800 pilas de combustibleinstaladas en el mundo, lo que supone un incremento del300% en los últimos dos años. Dentro de las tecnologíasutilizadas, el 72% de las pilas de combustible instaladas sonde tipo PEM, lo que consolida esta tecnología como la másprometedora para un gran número de aplicaciones.

Para que los vehículos dotados con pila de combustiblepuedan incorporarse a la vida cotidiana, es imprescindiblecontar con una red de estaciones de servicio de hidrógeno(hidrogeneras). Las principales ciudades del mundo cuentanya con algún prototipo de estación (entre ellas Madrid yBarcelona) y su número va incrementándose día a día. Sinembargo, se calcula que para que se pueda garantizar elfuncionamiento de los vehículos de hidrógeno previstos porlos principales fabricantes en la próxima década, al menosel 5% de las estaciones de servicio convencionales deberíacontar con algún dispensador de hidrógeno.

EVOLUCIÓN DE LAS PILAS DE COMBUSTIBLE INSTALADAS EN EL MUNDO

7.000

6.000

5.000

4.000

3.000

2.000

1.000

0

EVOLUCIÓN DE LAS ESTACIONES DE SERVICIO DE HIDRÓGENO (HIDROGENERAS)

80

60

40

20

0

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

1998 1999 2000 2001 2002 2003Anterior a 1998

®ShellTokio

Hidrogenera

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AEROPILA: Sistema continuo de generación energéticacombinando energías renovables (eólica y fotovoltaica).

El objetivo de este proyecto era construir un sistemacompacto de generación continua dónde se integran unaerogenerador, paneles solares fotovoltaicos y una Pila deCombustible. Los sistemas renovables proporcionan laenergía demandada por la carga y los excedentes seutilizarán para electrolizar agua y almacenar hidrógeno.Cuando las energías renovables no estén disponibles, elsistema utilizará el hidrógeno almacenado en una Pila tipoPEM para suministrar la energía necesaria. La instalación seencuentra en el Parque Tecnológico de Boecillo -VALLADOLID en operación desde el año 2005. Lideradopor BESEL, ha contado con la colaboración de CARTIF,CIEMAT, CARBUROS METÁLICOS y ENERMAN

EL HIDRÓGENO Y LAS PILAS DE COMBUSTIBLE EN LA COMUNIDAD DE CASTILLA Y LEÓN

En Castilla y León se han venido desarrollando diversos proyectos relacionados con el hidrógeno y las pilas

de combustible. El desarrollo de éstos proyectos ha tenido el apoyo del EREN. A continuación se presentan

los proyectos más destacados que se han desarrollado en la Comunidad, así como algunos de los que se

desarrollan actualmente.

HYCHAIN. A European pathway to deploy the hydrogeneconomy through early adaptors niche markets Fuel Cellapplications in the transport sector. Implantación a pequeñaescala de la Economía del Hidrógeno, creando las basespara demostración en masa.

En este proyecto participan 4 regiones europeas: Grenoble(Francia), Ruhr (Alemania), Lombardía (Italia) y Castilla yLeón (España)

Incorporación de flotas de vehículos con pila decombustible de baja potencia (hasta 10 kW), en nichos demercado seleccionados dentro de cuatro regiones europeas(en Francia, España, Alemania e Italia). "Módulos depotencia" genéricos, basados en pilas de combustible defabricación europea, Desarrollo de una micro-infraes-tructura que incluirá la logística del hidrógeno, manteni-miento, monitorización, formación, así como accioneshorizontales como la normativa, el impacto ambiental, laseguridad, la contribución a las políticas europeas, etc.

Instalación de Proyecto Aeropila.

Plano de la instalación del ProyectoAeropila.

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DESIONIZADOR

AGUA HUMIDIFICACIÓN

AIRE

REFORMADORH2 PILA DE

COMBUSTIBLE

AGUA DEREFRIGERACIÓN

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PILEREN: Demostración sobre la utilización de una pila decombustible en el sector residencial. Este proyecto se hadesarrollado en colaboración con el INTA y el EREN. Fue elprimer proyecto en España para demostrar la viabilidad delas pilas de combustible poliméricas (PEMFC) comogeneradores de energía térmica y eléctrica en una viviendatipo. Se diseñó un banco de ensayo para caracterizar pilasde combustible poliméricas en condiciones de corrientecontinua y alterna, un sistema de control y regulación yregistro de la instalación completa. Se obtuvieron las curvasde funcionamiento de la pila de combustible y de lainstalación completa utilizando un banco en el que estabancontenidas las cargas eléctricas que se pueden encontrar enuna vivienda (electrodomésticos, televisión, cafetera,…). Lascargas se controlaban mediante un programa que las ibaaccionando automáticamente en función de la hora diariapara simular la demanda de una vivienda tipo real. La insta-lación estuvo funcionando bajo esta demanda durante 200 h.

COPICO-GAS: "Desarrollo de un sistema de cogeneracióndoméstica con tecnología de pila de combustible". Esteproyecto ha sido desarrollado de forma conjunta entreCIDAUT y PYGSUR (Grupo BITREBOL) y ha sido subven-cionado con ayudas del plan nacional PROFIT y ayudasADE. Este proyecto ha consistido en la integración de unreformador para la producción de hidrógeno a partir de gasnatural y de una pila de combustible polimérica para laproducción de energía eléctrica y térmica. Ha sido unproyecto de demostración en donde la energía eléctrica hasido volcada y consumida en una red local. El sistema dehumidificación de la pila de combustible ha sidodesarrollado en CIDAUT.

REFORDI: "Desarrollo y construcción de un reformadordiesel". Este Proyecto, se ha desarrollado en colaboracióncon el INTA, el Instituto de Catálisis y Petroquímica del CSICy el AICIA. El objetivo fundamental del proyecto es eldiseño y construcción de un prototipo de reformador de 5kW para obtener hidrógeno a partir de diesel. El CIDAUT haparticipado en este Proyecto en el diseño, construcción eintegración de la cámara de mezcla, reactores, intercam-biadores de calor y del sistema de control.

Banco de ensayos Banco de cargas eléctricas

Sistema Integrado Reformador-Pila de combustible

Prototipo de reformador de diesel

Diagrama simplificado del proceso de reformado de diesel

Esquema del subsistema de la pila de combustible

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Nuevos Diseños, Materiales y Tecnologías para Pilas deCombustible tipo PEM: El objetivo es investigar en nuevosdiseños, materiales y tecnologías de conformado decomponentes de pilas de combustible tipo PEM quecontribuyan a hacer viable desde un punto de vista teóricoy tecnológico este tipo de pilas de combustible. El trabajorealizado en este proyecto se concentra en el desarrollo de:

• Electrodos más baratos y eficientes en los que se reduzcala cantidad de platino a emplear.

• Composites basados en materiales carbonosos queabaraten los costes de desarrollo de las placas bipolares.

Se ha diseñado una mezcladora de termoestables

También se ha desarrollado una instalación de caracteri-zación de pilas de combustible, con todos los elementosnecesarios para llevar los gases de reacción a lascondiciones de caudal, presión, humedad y temperaturarequeridas por las monoceldas. El objetivo de estainstalación es la caracterización de pilas de combustible, demanera que se pueda validar las MEAs desarrolladas enCIDAUT comparándolas con las MEAs comerciales.

AERO PILA (COLLOSA-CIDAUT) Desarrollo de un sistemapiloto basado en tecnologías del hidrógeno que permitadiferir en el tiempo la generación eléctrica eólica y suvolcado a la red.

El objetivo del proyecto ha sido el desarrollo de conoci-miento práctico que permita diferir en el tiempo laproducción y el suministro de energía eléctrica de origeneólico mediante la utilización de un sistema de almacena-miento energético basado en hidrógeno.

En Castilla y León se realiza parte del proyecto europeoSTORHY (Hydrogen Storage Systems for AutomotiveApplication) participan 31 entidades de diferentes paíseseuropeos. Este Proyecto está incluido dentro del SextoPrograma Marco. CIDAUT es el líder del WP4:"CrashBehaviour" y su principal tarea en el proyecto es ladefinición de los espacios de supervivencia en relación conel tipo de vehículo y el sistema de almacenamientoseleccionado.

Viento

Red

Convertidorde potencia

Inversor

Pila de combustiblede 5kW

Electrolizador

H2

O2

H2

O2

Almacenamientode H2 a 35 bar

Motor eléctrico

Motor eléctrico

Electroválvulade mando delpistón

Pistónneumático

Venturiode vacío

Armariode fuerza

Pedal queacciona elpistón

Sistema deengranajes y

poleas

Palas

Vaso deexpansión

Vasija

Tadiador conventilador

Bombade agua

Mezcladora de termoestables para placas bipolares.

Banco de ensayos de mono-celda PEM Mono celda PEM

ESQUEMA DEL SISTEMA DEL PROYECTO AERO PILA

Electrolizador Accagen. Proyecto Aero Pila

Sistema de pila de combustible. Proyecto Aero Pila

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CIDAUT también participa en el WP2 del SubproyectoSafety Aspects and Requirements (SAR) cuyo objetivo esestablecimiento de las bases para la definición de nuevosestándares en el programa de ensayos para el uso desensores de hidrógeno en vehículos y estaciones dellenado. CIDAUT ha realizado las construcción de unainstalación experimental para ensayar diversas condicionesambientales y de funcionamiento de sensores de detecciónde hidrógeno en aire, tales como: tiempo de respuesta yrecuperación, estabilidad a largo plazo, influencia de latemperatura, influencia de la humedad, influencia de lapresión. En esta parte del proyecto también participa JRC.

La empresa David Fuel Cell Components, ubicada enSegovia, ha orientado su actividad empresarial hacia lafabricación de reformadores, electrolizadores, catalizadoresy nuevas membranas, desarrollo de materiales y ensamblajede pilas de combustible. David FCC es la primera empresaespañola, que fabricará las MEA´s para las pilas decombustible de polímeros (PEM). Este tipo de Pila deCombustible es la que cuenta con las mejores perspectivasde comercialización. Los planes de DAVIDFCC son,basándose en sus patentes, fabricar componentes de altasprestaciones técnicas y durabilidad comprobada a preciosmuy competitivos.

PERSPECTIVAS DE FUTUROEl uso de los combustibles fósiles revierte en un fuerteimpacto medioambiental en nuestro planeta. La contami-nación atmosférica, el cambio climático, la lluvia ácida o elpropio agotamiento de los recursos petrolíferos son razonesde peso para hacer que la política energética camine hacianuevos campos poco explorados: hacer del hidrógeno elcombustible del futuro.

Esta alternativa puede ser viable una vez superados algunosretos tecnológicos que se plantean, para los que serequerirá acelerar en el esfuerzo de investigación ydesarrollo llevado a cabo en los últimos años.

Citas"El hidrógeno y las pilas de combustible son potencialmente capaces dereducir la dependencia de la Unión Europea respecto al petróleo y decontribuir, al mismo tiempo, al desarrollo sostenible. Son fundamentalespara conseguir el objetivo de la Unión consistente en sustituir, antes de2020, el 20% de los combustibles de vehículos por combustiblesalternativos tales como el hidrógeno."

Dª. Loyola Palacio: Comisaria de Transporte CE

"Las pilas de combustible son la opción más prometedora de futuro parael sector de la automoción. La carrera ha comenzado."

D. Juergen Hubbert. DaimlerChrysler

"Propongo que demos la oportunidad a la Economía del Hidrógeno ylas pilas de combustible de la misma forma que nuestros antecesoresapostaron por la industria del automóvil siglos atrás."

D. Abraham Spencer. Secretario de Estado de Energía de E.E.U.U

"Yo creo que el agua algún día será empleada como combustible y queel hidrógeno y el oxígeno que la constituyen, usados de forma individualo conjunta, originarán una fuente inagotable de luz y calor."

Julio Verne

®CIEMAT

CIEMAT

Electrolizador Hart 250 deDavid Fuel Cells Components.

Detalle del banco de ensayos de sensores de H2. Proyecto STORHY

Banco de ensayos de sensores de H2. Proyecto STORHYHidrogenera de EHEC de Air Liquide

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Ánodo Electrodo de la pila de combustible en el quetiene lugar la reacción de oxidación. Es elelectrodo capaz de emitir electrones al circuitoeléctrico.

Catalizador Sustancia química que acelera la velocidad deuna reacción sin consumirse. En una pila decombustible se pone el catalizador en loselectrodos (ánodo y cátodo) para acelerar lasreacciones de oxidación del hidrógeno (en elánodo) y de reducción de oxígeno (en elcátodo).

Cátodo Electrodo de la pila de combustible en el quetiene lugar la reacción de reducción. Es elelectrodo al que llegan electrones del circuitoeléctrico.

Cogeneración Aprovechamiento simultáneo de la energíaeléctrica y el calor que se generan en un pro-ceso.

Contaminación Es la emisión de ruidos al entorno.acústica

Economía del Visión de futuro en la que el hidrógenohidrógeno sustituye al petróleo y demás combustibles

fósiles a nivel mundial.

Electrodo Componente de una pila de combustible dondetienen lugar las reacciones electroquímicas.Cada pila de combustible tiene dos tipos deelectrodos, ánodo y cátodo.

Electrolisis Proceso que utiliza la electricidad para llevar acabo una reacción química. Especial interés tienela electrolisis del agua para producir hidrógeno.

Monocelda Unidad estructural de una pila de combustible,formada por un ánodo y un cátodo separadospor un electrolito. La pila de combustible seconstruye mediante apilamiento en serie devarias monoceldas, de forma que el voltaje totales la suma de los voltajes individuales.

Pila de combustible Dispositivo electroquímico que convierte (FC) directamente la energía química de un

combustible en energía eléctrica mientras que sesuministre combustible (hidrógeno o compu-estos ricos en hidrógeno, como alcoholes ohidrocarburos) y oxidante (oxígeno o aire) a suselectrodos.

Pila de combustible Tipo de pila de combustible que utiliza unapolimérica (PEMFC) membrana polimérica como electrolito.

Funciona a bajas temperaturas, entre 25-90°C.

Pila de combustible Tipo de pila de combustible que utiliza metanol de metanol directo (CH3OH) como combustible, el cual se oxida(DMFC) directamente en el ánodo sin proceso previo de

reformado para convertirlo en hidrógeno.

Pila de combustible Tipo de pila de combuse pila de combustible tible que utiliza unaalcalina (AFC) solución alcalina, generalmente hidróxido

potásico (KOH), como electrolito.

Pila de combustible Tipo de pila de combustible cuyo electrolito de ácido fosfórico consiste en ácido fosfórico concentrado(PAFC) (H3PO4), a través del cual los protones migran

desde el ánodo hacia el cátodo; opera atemperaturas comprendidas entre 160 y 220°C.

Pila de combustible Tipo de pila de combustible que utilizade carbonatos carbonatos alcalinos (Li2CO3, Na2CO3 y/ofundidos (MCFC) K2CO3) fundidos como electrolito. Sus

temperaturas de operación están típicamente en torno a los 650°C y pueden reformarinternamente el combustible.

Pila de combustible Tipo de pila de combustible que emplea unde óxido sólido óxido sólido como electrolito. Funciona a altas(SOFC) temperaturas (800-1000°C) y pueden reformar

internamente el combustible.

Reformado Proceso para producir una corriente gaseosa ricaen hidrógeno a partir de un combustible (gasnatural, gasolina, biogás, bioetanol, etc.). Estacorriente es utilizada como combustible en unapila de combustible. Puede tener lugar en lamisma celda (reformado interno) o en un sistemaexterno (reformador).

"Stack" Apilamiento o conjunto de celdas conectadas enserie.

Vector energético Se aplica a un medio material o compuestoquímico que es capaz de almacenar y transpor-tar fácilmente la energía. Por ejemplo, el hidró-geno.

GLOSARIO

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ENLACES DE INTERÉSAPPICE Asociación Española de Pilas de Combustible http://www.appice.es

Hychain - Hydrogen challengehttp://www.hychain.org

Asociación Española del Hidrógeno http://www.aeh2.org

Fuel cell todayhttp://www.fuelcelltoday.com

Plataforma europea H2

http://www.hfpeurope.org

Plataforma española H2

http://www.ptehpc.org

Foro del Hidrógeno y las Pilas de Combustible http://www.hforo.org

Pilas de combustiblehttp://www.pilasde.com

The European Thematic Network on Hydrogenhttp://www.hynet.info

Hy-net: European hydrogen and fuel cell technology platformhttp://forum.europa.eu.int/Public/irc/rtd/eurhydrofuelcellplat/home

Cordis: Sustainable development, global change and ecosystemshttp://www.cordis.lu/sustdev

Fuel Cell Todayhttp://www.fuelcelltoday.com

The Online Fuel Cell Information Resourcehttp://www.fuelcells.org

Hydrogen Safety Reporthttp://www.hydrogensafety.info

Asociación Europea del Hidrógenohttp://www.h2euro.org

The National Hydrogen Institute of Australiahttp://www.hydrogen.asn.au/

California Fuel Cell Partnership - Driving for the futurehttp://www.fuelcellpartnership.org

Partnership for Advancing The Transition to Hydrogenhttp://www.hpath.org

National Hydrogen Associationhttp://www.hydrogenus.com

CIEMAT - Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientalesy Tecnológicas http://www.ciemat.es

Fundación para el desarrollo de las nuevas tecnologías del hidrógeno en Aragónhttp://www.hidrogenoaragon.org

IDAE - Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energíahttp://www.idae.es

CSIC - Consejo Superior de Investigaciones Científicashttp://www.csic.es

CENER - Centro Nacional de Energías Renovableshttp://www.cener.com

Club Español de la Energíahttp://www.enerclub.es

International Energy Agencyhttp://www.iea.org

Segundo Encuentro Europeo del Hidrógenohttp://ehec.info/

Arno A.Evers Fair-PRhttp://www.fair-pr.com/

Proyecto europeo Hywayshttp://www.hyways.de

Red Hy-cohttp://www.hy-co-era.net

LOS NOMBRES DE LA HISTORIA

Sir William Robert Grove (1811-1896)Abogado y científico inglés, fue el precursor y padre de las pilas decombustible. Grove sumergió dos electrodos de platino, a los que seles había adherido un depósito sellado de oxígeno e hidrógeno respec-tivamente, en una disolución de ácido sulfúrico, observando como seproducía una corriente eléctrica continua a la vez que disminuían losniveles de oxígeno e hidrógeno. A su descubrimiento le denominó"Pila de Gas".

Friedrich Wilhelm Ostwald (1853-1932)Químico y físico alemán, definió, a partir de sus estudios y experi-mentos, la relación existente entre electrodos, electrolito, agentesreductor y oxidante, aniones y cationes dentro del funcionamiento deuna pila de combustible.

Emil Baur (1873-1944)Científico suizo precursor de la Pilas de Combustible de ÓxidosSólidos, lideró un grupo de trabajo que desarrolló numerososproyectos de investigación sobre diferentes tipos de pilas,especialmente las de alta temperatura.

Francis Thomas Bacon (1904-1992)Científico británico inventor de las Pilas de Combustible Alcalinas,construyó en 1959 una pila de 5.000 W que alimentaba a unamáquina de soldadura.

DESTACADOS INVESTIGADORESDE NUESTRO TIEMPOWillard Thomas GrubbCientífico americano que trabajaba para la empresa General Electric,desarrolló la primera Pila de Combustible de Intercambio Protónico(PEM), además de ser el encargado de diseñar para la NASA una pilaalcalina para su uso en el espacio.

Leonard NiedrachCientífico de General Electric que mejoró la Pila de Grubb añadiendodeposiciones de platino en los electrodos, dando lugar a la PilaAlcalina Grubb-Niedrach. Esta pila formó parte del proyecto espacialGéminis, convirtiéndose en la primera aplicación comercial de las pilasde combustible

Harry Karl IhrigCientífico alemán creador del primer vehículo propulsado por pila decombustible, un tractor de 20 CV de potencia que incorporaba unapila de 15 KW.

Karl KordeschCientífico austriaco afincado en EEUU, construyó el primer coche quefuncionaba con una pila alcalina, que usó durante tres años. La mayorparte de las pilas alcalinas se basan en sus patentes.

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Junta deCastilla y León