Pilas de combustible de hidrógeno y gas natural


Una pila de combustible se trata de una energía limpia porque, al hacer reaccionar químicamente hidrógeno y oxígeno para producir electricidad sin combustión, no genera emisiones y cuyo subproducto principal es agua desmineralizada. Además, los electrones liberados operan a eficiencias mayores que en otros sistemas convencionales, al tratarse de una transformación en corriente continua.

Estos equipos constituyen una fuente de energía alternativa a otros sistemas convencionales como son los motores de combustión interna, turbinas, acumuladores o baterías. Además, las pilas de combustible pueden utilizarse como generadores auxiliares en situaciones de avería o deficiencias en la red de electricidad o directamente en aplicaciones donde se desee funcionar como productor y/o autoconsumir la electricidad. De esta forma, nuestros sistemas proporcionan una solución fiable y altamente eficiente que no emite gases nocivos. En definitiva, destacan por su flexibilidad, fiabilidad, elevada eficiencia y beneficios medioambientales. La configuración en planta es flexible y puede cogenerar con gas natural o con biogás como combustible.

La conversión de potencia de la pila de combustible mediante un inversor simplifica su conexión a la red y permite su funcionamiento con o sin conexión a red, permitiendo autoconsumir la electricidad generada.

Donde sea necesario ofrecer trigeneración es posible integrar una máquina de absorción de efecto simple alimentada por el calor expelido por la pila (la reacción química es exotérmica).

La pila de combustible está compuesta por un ánodo (un electrodo negativo que genera electrones), un electrolito y un cátodo (un electrodo positivo que acepta electrones). Cuando el hidrógeno entra en el ánodo, un catalizador ayuda a formar protones (iones de hidrógeno) y electrones. El electrolito en el centro permite pasar a la parte catódica de la pila sólo a los protones. Los electrones no pueden pasar a través de este electrolito y fluyen por un circuito externo en forma de corriente eléctrica que puede suministrar energía a una carga. Cuando el oxígeno entra en el cátodo, otro catalizador ayuda a oxígeno, protones y electrones a combinarse para producir agua pura y calor, que puede ser aprovechado. Estas pilas pueden agruparse y dependiendo del número de pilas que tomemos obtendremos un voltaje determinado.

Disponemos de los siguientes tipos de pilas de combustible:

  • Pilas PEM: Son pilas de combustible de membrana que se alimentan con hidrógeno para producir energía eléctrica (por encima de 1 kW) y energía térmica en forma de calor.
  • Pilas PAFC: Son pilas de combustible de ácido fosfórico que se pueden alimentar con gas natural y/o biogás para producir energía eléctrica (por encima de 400 kW) y energía térmica en forma de calor y de frío procedente de un módulo de absorción.