El funcionament d’un vehicle que equipa una pila de combustible es molt semblant al de l’altre que en el seu lloc munti un conjunt de bateries. La raó es simple: la pila de combustible i les bateries realitzen la mateixa funció que és la producció d’electricitat que mes tard alimentarà un o diversos motors elèctrics. Existeix també una diferència important: la bateria guarda electricitat que ha rebut anteriorment mitjançant processos químics principalment. La cèl·lula de combustible està dissenyada per ser alimentada contínuament i produir així electricitat de forma ininterrompuda. El funcionament d’una pila de combustible en realitat no és excessivament complexa però requereix l’ús de materials molt avançats tecnològicament per el que el seu preu, per ara, es prohibitiu. L’obtenció d’electricitat es fa mitjançant un procés oposat al de l’electròlisi. L’electròlisi consisteix en aplicar energia elèctrica sobre dos elèctrodes per separar així dos elements ionitzats. Per exemple , de l’aigua (H2O) s’obté hidrogen (H2) i oxigen (O). En la pila de combustible el procés seria el contrari: existeix un combustible i un oxidant que reaccionen entre si per generar electricitat. En el cas que ens ocupa el combustible seria l’hidrogen i l’oxidant l’oxigen, seguint el mateix esquema que en el cas de la electròlisis anterior, al alimentar la pila de combustible d’oxigen e hidrogen aquests dos elements s’unirien per formar aigua ( o en aquest cas, vapor d’aigua i de la reacció s’obtindria energia elèctrica. Per el costat de l’hidrogen circula una corrent elèctrica negativa ( càtode ). Entre les dues es situa un electrolite que és una membrana que permet passar molècules d’oxigen i a la vegada es indispensable per produir.
L’oxigen es pren de l’aire fàcilment però no ocorre així amb l’hidrogen. Aquest ha de provenir del propi vehicle. Es planteja així el problema del seu almacenament, el qual ha de realitzar-se en alta pressió en pesades bombones. Ames la seguretat ha de ser màxima perquè en cas d’una escapada podria produir-se una explosió al entrar en contacte amb l’oxigen de l’aire, el qual incrementa encara mes el seu preu. També es possible obtenir hidrogen a partir de hidrocarburs com la gasolina per un procés nombrat isomerització. El procés es molt mes senzill que portar hidrogen pur en l’automòbil però així no es resol el problema de la dependència del petroli.
Les piles de combustible solen oferir uns 0.8 voltis , quantitat a totes llums insuficient per a moure un vehicle per el que s'agrupen en conjunts d'un mínim de 45 elements tant en sèrie com en paral·lel. Els materials que s'usen varien segons el tipus de cèl·lula de combustible però generalment els tubs a escala manomètrica (una milionèsima part d'un mil·límetre) usats per els elèctrodes es fabriquen amb metall, níquel o carbó, coberts per un material que actua de catalitzador (substància que accelera una reacció química sense alterar-se ni sofrir modificació alguna) com el platí o el paladio. L'Electròlit situat entre els dos elèctrodes sol ser de ceràmica.
En quan a la diferència de les piles de combustible i tot el sistema es important destacar que es troba per sobre de la d'un motor de combustió interna convencional, arribant en alguns casos a valors propers al 62% com en les "Alkaline Fuel Cell".
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada