Cienciaes.com

Hablando con científicos podcast - cienciaes.com suscripción

Hablando con Científicos

El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Pilas de combustible. Hablamos con Jesús Canales

Pilas de combustible - Podcast Hablando con Científicos - Cienciaes.com

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Una pila de combustible es un dispositivo que convierte directamente la energía química almacenada en un combustible en energía eléctrica. Básicamente tiene el mismo principio de funcionamiento que una pila eléctrica o una batería convencional, la diferencia es que la pila de combustible es alimentada desde el exterior con hidrógeno o metano y, mientras se mantenga este suministro, la pila genera electricidad. Es una tecnología más limpia (expulsa agua) y más eficiente que un motor de combustión pero, al menos por ahora, se trata de una tecnología cara. No obstante, su desarrollo avanza a grandes pasos gracias a los esfuerzos de grupos de investigadores como el que existe en el Instituto de Investigación en Energías Renovables de Albacete de la UCLM. Hoy hablamos con Jesús Canales Vázquez, profesor de Tecnología del Hidrógeno y Pilas de combustible.

Pilas eléctricas.

Una pila eléctrica es una especie de depósito de energía que genera electricidad. En su forma más básica tiene forma de cilindro con los extremos marcados por los signos “+” y “-” pero casi nadie sabe lo que contienen esos cilindros en su interior. Lo que sí sabemos es que debemos colocarlas correctamente en una linterna, en un reloj o en un aparato de radio, para que estos artilugios empiecen a funcionar. Básicamente, en el interior de la pila tiene lugar una reacción química que facilita electrones, estos electrones, cuando la pila está correctamente conectada a un circuito, circulan por él proporcionando la energía eléctrica que necesitan para funcionar. Un inconveiente de la pila eléctrica es que, con el tiempo, las reacciones químicas que la alimentan se acaban y la energía que suministra se agota. Si la pila eléctrica no es recargable, ya la podemos tirar (eso sí, no en cualquier lugar porque los productos químicos que contienen son altamente contaminantes), si es recargable, en cuyo caso la llamamos batería, tenemos que conectarla a la red eléctrica para invertir la reacción química y conseguir que vuelva a cargarse de energía.

Eficiencia del motor de combustión.

Las baterías de los coches son otra forma de pila recargable, en ese caso, es el motor del coche el que debe suministrar la energía para cargarla. El motor de combustión quema gasolina o gasoil y convierte su energía química en calor y movimiento. El motor va conectado con una correa a un alternador eléctrico y lo hace girar. Cuando el alternador gira produce la electricidad que carga la batería y hace funcionar el resto de los circuitos eléctricos del automóvil. El ciclo es complejo y, sobretodo, es poco eficiente. A pesar de los años que hace que se inventó, el rendimiento de un motor de combustión es muy bajo. Un motor de gasolina viene a tener una eficiencia de entre el 20 y el 30%, en el mejor de los casos, es decir que de toda la energía química que contiene el combustible, más del 70% se desperdicia. Un motor de gasóleo tiene una eficiencia algo mayor pero de todas formas baja, entre el 30 y el 45%.

Un motor eléctrico, en cambio, tiene una eficiencia muy superior, los que equipan a los coches eléctricos aprovechan alrededor del 90% de la energía que se les suministra, incluso más en algunos casos. Claro que, si para hacer funcionar un coche eléctrico, tenemos que extraer la energía de la gasolina o el gasoil con un motor de combustión, apaga y vámonos.

La pila de combustible.

Con todo lo dicho, es lógico pensar en formas más eficientes de convertir la energía química en energía eléctrica sin pasar por el cuello de botella del motor de combustión. Ésa es la idea de la llamada “Pila de combustible” de la que hablamos hoy con Jesús Canales Vázquez, profesor de Tecnología del hidrógeno y pilas de combustible en Instituto de Investigación en Energías Renovables de Albacete, que pertenece a la Universidad de Castilla- La Mancha.

Una pila de combustible es un dispositivo que convierte directamente la energía química en energía eléctrica, si necesidad de que exista por medio una combustión. Dicho de otro modo, si suministramos a esta pila un combustible, generalmente hidrógeno o gas natural, ésta extrae electrones sin quemarlo. Después, los electrones forman una corriente eléctrica que sirve para alimentar un circuito y lo que conectemos a él. No crean que les estoy hablando de ciencia ficción, en la actualidad ya existen pilas de combustible en muchos lugares. Un buen ejemplo es el coche Honda FCX Clarity, que salió al mercado en 2005 y muy pronto será sustituido por una versión mejorada, el Honda FCEV. Éste coche utiliza hidrógeno para alimentar a una pila de combustible que, a su vez, genera la electricidad que mueve el motor eléctrico del coche.

La pila de combustible y las energías renovables.

El coche es sólo una de las posibles aplicaciones de las pilas de combustible, como nos cuenta Jesús Canales durante la entrevista. En principio, no hay limitaciones para construir pilas de combustible de cualquier tamaño y potencia. Además, como producto final del proceso, la pila de hidrógeno expulsa agua. No contamina. Aunque, para ser francos, dado que el hidrógeno libre no existe en la naturaleza, hay que extraerlo de otra fuente. Si la fuente es gas natural o combustibles fósiles lo único que estamos haciendo es cambiar la contaminación de lugar. No obstante, hay una posibilidad muy interesante de cara a un futuro en el que los combustibles fósiles dejarán de ser tan abundantes. Se pueden utilizar energías renovables, como la energía eólica o fotovoltaica, para descomponer agua en hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno así obtenido se podría almacenar para su posterior utilización en pilas de combustible. En este caso el ciclo está limpio de contaminación.

Lógicamente, ustedes dirán: ¿si tan maravillosa es esta tecnología cómo es que no abunda ya en el mercado? La respuesta es muy simple: en estos momentos es muy cara. Como cualquier pila eléctrica, la pila de combustible utiliza dos electrodos para favorecer la reacción química que libera los electrones y esos electrodos actualmente son de metales muy caros, como el platino. No obstante, con inversión, investigación e imaginación, no tardarán en llegar mejores soluciones. En el Instituto de Investigación en Energías Renovables de Albacete, que pertenece a la Universidad de Castilla-La Mancha se está investigando en Pilas de Combustible. Allí se estudian nuevos materiales electroquímicos y se investiga el desarrollo de dispositivos más eficientes, más duraderos y con una mayor tolerancia a los combustibles en un tipo de Pilas de Combustible que se conocen como Pilas de Óxido Sólido (SOFC).

Les invitamos a escuchar la entrevista con Jesús Canales Vázquez, profesor de Tecnología del hidrógeno y pilas de combustible.

MÁS INFORMACIÓN:

Pilas de combustible de óxidos sólidos

Disruption of extended defects in solid oxide fuel cell anodes for methane oxidation. Juan Carlos Ruiz-Morales1, Jesús Canales-Vázquez1, Cristian Savaniu, David Marrero-López,Wuzong Zhou & John T. S. Irvine. Vol 439|2 February 2006|doi:10.1038/nature04438


Botón de donación
Apoya la labor divulgadora de CienciaEs haciéndote MECENAS con una donación periódica o puntual.
Colabore con CienciaEs.com - Ciencia para Escuchar
30.425.371 audios servidos.

Agradecemos la donación de:

Jurate Kazlauskaite
“Gracias por divulgar la ciencia :).”
Mecenas

Adolfo Baquiano.
“Estuve un tiempo sin poder escucharos, pero este año.. ¡he vuelto!. Ánimo y mucha suerte.”
Mecenas

RandomUsername-7K
Mecenas

Santiago Querol Verdú
Mecenas

Anónimo
“Divulgad ciencia amigos, divulgad contra viento y marea.”
Mecenas

Daniel Murillo Flores
Mecenas

Anónimo de Granada
Mecenas

Michał Radmacher
Mecenas

J R Theobald
Mecenas

Miguel de la Sierra.
Nuevo Mecenas

Luis Miguel Meso Gómez
Mecenas

Kogyo
Mecenas
(Hiratsuka shi, Japón)

Luis García Sánchez
Mecenas

Jorge Sánchez Redondo
“Don Ángel y compañía. Gracias por vuestra labor. Jorge Sánchez Redondo, vecino tuyo de Brunete, Economista y Piloto de Línea Aérea. Aprendiendo siempre.”
Mecenas

Ferran Llop Alonso
Mecenas

Enrique Conesa García
Mecenas

José Alfonso Mantas Ruiz
Mecenas

Carlos Ballesteros

Luis Miguel García Vázquez
Mecenas

José María García Merino

Razvan Peteanu
Mecenas

Pedro Alberto Enriquez Palma

Regla Carmona González
Nueva Mecenas

Asier Verde Rico

Isabel Moskowich-Spiegel Fandiño
Nueva Mecenas

Sergio Requena
“Gracias por iluminar todos los huecos de la ignorancia.”

José María García Merino
Mecenas

Francisco Giménez Gómez
Mecenas

Ana María Bermejo Aquino
Mecenas

Leoncio Amorós
“Para los que solo somos meros amantes de la ciencia, es toda una gratitud poder conocer la ciencia de mano de los grandes profesionales como vosotros/as.”
Nuevo Mecenas

Jare
Nuevo Mecenas

FabianRE
Nuevo Mecenas

José Luis Costa
Nuevo Mecenas

César García Herrero
“Lástima que hayáis perdido el apoyo económico institucional. Valga este pequeño aporte para poder seguir haciendo esta buena labor.”
Mecenas

Juan A. García

Juan Cuadro Espada
“Para que la divulgación cientifica no decaiga en verano”
Mecenas

Emilio Pérez Mayuet
Mecenas

Jesús López
“Me siento muy honrado de pertenecer a esta comunidad. Gracias por vuestro trabajo.”
Mecenas

Anónimo
“Pequeña contribución con la esperanza de que los donativos aumenten y sigamos escuchándolos. ¡Gracias por su esfuerzo!”
Mecenas
(México)

Fernando Vidal Agustina
Mecenas

Fernando Alejandro Medina
Mecenas

Horacio Volco
(Buenos Aires, Argentina)

Noelia Avello Llano
“¡Hacéis un trabajo estupendo!”
Nueva Mecenas

———- O ———-
App CienciaEs Android
App CienciaEs
App de cienciaes en apple store YouTube CienciaEs
———- O ———-



feed completo
Suscribase a nuestros programas






Locations of visitors to this page