Pilas

1. Transformación de
   energía
2. Reacción en la pila de
   combustible
3. Electrodos
4. Electrolitos
5. Tipos de pilas de
   combustible
6. Apendice

 INTRODUCCIÓN

Se trata de ofrecer una visión general sobre las
pilas de
combustible y presentar al mismo tiempo, algunas
definiciones y conceptos básicos de los sectores de la
electroquímica y de la termodinámica, . tTal como ocurre en los
acumuladores de plomo y en las pilas de
cinc-carbón que son conocidos desde hace más de un
siglo y se utilizan habitualmente, en las pilas de combustible
tienen lugar fenómenos de transporte de
partículas cargadas.

El principio de las pilas de combustible fue descubierto
en el año 1839 por Sir William Grove y desarrollado en el
año 1894 por el químico alemán Wilhelm
Ostwald (1853-1932). Sin embargo, ha sido en las últimas
décadas cuando las pilas de combustible han vuelto a ser
un tema de interés.
En la investigación espacial han de emplearse
pilas de este tipo para abastecer de energía
eléctrica las naves espaciales y los satélites.
Las pilas de combustible superaron con éxito
sus primeras pruebas
importantes en los EE.UU. con ocasión del proyecto
Géminis y de los vuelos tripulados a la Luna en el marco
del programa
Apolo.

Estas pruebas
resultaron muy útiles con vistas a desarrollar las
múltiples aplicaciones de la transformación directa
de la energía sobre la
Tierra.

La intención de este articuloartículo es
dar al lectorconocer las condiciones para comprender la
transformación directa de la energía en las pilas
de combustible, los procesos que
tienen lugar en los electrodos de explicar la formación de
la interfase ternaria en un electrodo poroso y de describir la
constitución de distintas pilas de
combustible.

Si existe alguna dificultad para la
interpretación de los símbolos o términos
técnicos se puede consultar el apéndice. En
él están reunidos y explicados los símbolos
más importantes que aparecen en este
artículo.

Capitulo 1 –
TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA

Cuando un combustible se quema en atmósfera de aire, la fuerza que
impulsa esta reacción química es la
afinidad, es decir, la tendencia que presenta el combustible a
reaccionar con el oxígeno. En una combustión normal, la energía
resultante de la oxidación del combustible se libera en
forma de calor.

COMBUSTIBLE + OXÍGENO Þ PRODUCTOS DE
OXIDACIÓN + CALOR

Este proceso se
emplea también para la "generación de
energía" en las centrales térmicas en las que, la
energía química del
combustible es transformada en calor o
energía térmica al quemarse a través de la
producciónendo de vapor, de este se obtiene energía
mecánica (con o sin cogeneración)
que luego se transforma en energía
eléctrica (figura 1). Los rendimientos de cada una de
las transformaciones están expresados en las figura, como
así también el rendimiento total (suma de los
mismos).

Sin embargo, es también posible conseguir que
esta reacción siga un camino directo de forma que, como
consecuencia de la transformación de la energía, se
libere inmediatamente energía eléctrica. El
dispositivo que permite llevar a cabo este proceso se
denomina "pila de combustible".

Por pila de combustible se entiende un dispositivo
electroquímico que permite transformar directamente la
energía química resultante de una reacción
de oxidación de un combustible en energía
eléctrica sin tener que convertirla primero en
energía térmica. En las pilas de combustible, los
reactivos (combustible y agente oxidante) se conducen a los
electrodos de forma continua.

En un proceso térmico la energía
química se transforma en energía eléctrica
después de convertirse sucesivamente en energía
térmica y mecánica:

Figura 1

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