Celda de combustible AFC casera

Transcripción

1 Propuesta de construcción de pila de pila AFC casera: Se trata de conseguir producir la reacción electroquímica de manera económica y sencilla para obtener energía a partir de hidrógeno y oxígeno. Para ello se fabricarán dos cavidades separadas por una matriz de NaOH, como elemento catalizador se utilizará una rejilla de acero inoxidable, cada una de las cavidades se rellenará con carbón activo humedecido en NaOH, en cada cavidad un electrodo de acero inoxidable que atraviesa la misma haciendo contacto con la rejilla que protege la matriz del NaOH, serán los elementos encargados de conducir el flujo de electrones de ánodo a cátodo. Nota: El hidrógeno y el oxígeno han de tener un grado de pureza alto ya que ni no es así la pila se deteriora, en especial al entrar el electrolito en contacto con el CO que contiene el aire atmosférico. Consideremos el siguiente punto de vista: Tenemos una celda con sus dos cavidades separadas por una matriz de NaOH (aislante electrónico), estas cavidades se encuentran rellenas de carbón activo, éste ha de ser conductor eléctrico, a su vez está en contacto con los electrodos, tal cual se muestra en la imagen. Celda de combustible AFC casera Al aplicar una diferencia de potencial, todo el carbón activo de la cavidad anódica y de la cavidad catódica se convierten en dos electrodos con un área superficial considerable.

2 "Un solo gramo de carbón activado puede poseer áreas superficiales de 500 m²", aunque hay que analizar si el NaOH mezclado con el agua se puede introducir en todos los microporos o solo se queda en la superficie, en cuyo caso se tendrán que investigar líquidos capaces de conducir iones cuya tensión superficial sea menor que la de la disolución utilizada. Bien, al aplicar la diferencia de potencial, en primera instancia se crean en el interior de las cavidades y por todo el área de contacto del electrolito miles de pequeñas burbujas de oxígeno e hidrógeno, al retirar la energía que produce la electrólisis, se revierte el sistema, de tal manera que la celda entrega energía. De confirmarse esta teoría es posible hacer un sistema de recuperación de energía para vehículos híbridos, e incluso se mejorar el rendimiento de las pilas de combustible utilizadas en vehículos de hidrógeno. Los materiales utilizados son los siguientes: Como se puede observar, todo el material se puede encontrar fácilmente.

3 Material utilizado Juego de piezas de PVC,si el experimento funciona, para obtener un mayor rendimiento el sistema alcanzaría una temperatura de unos 90 grados centígrados, por lo que las piezas se construirían de cerámica. Juego de piezas de PVC

4 Tubos y manguera de interconexión de gases, si el experimento funciona se modificaría el material de construcción. Tubos y manguera de interconexión de gases Esponja para la construcción de la matriz contenedora, será necesario experimentar con distintos materiales ya debido a que la resistencia, a la temperatura, a la capacidad de retención de la mezcla del NaOH con el agua destilada según la concentración de la disolución y a la característica corrosiva del NaOH. Esponja para la construcción de la matriz contenedora Lana de acero inoxidable para la construcción e la malla, modificable según concentración del electrolito.

5 Lana de acero inoxidable Carbón activo conductor electrónico, que ha de ser lo mas conductor posible y del tamaño de los poros que se ajuste a las propiedades del electrolito. Carbón activo conductor electrónico Cola para de unión de piezas de PVC.

6 Cola para PVC Agua destilada sin aditivos. Agua destilada NaOH utilizado normalmente en el mundo de la electrónica para revelado fotográfico en procesos de construcción de placas de circuito impreso.

7 NaOH Construcción: Para ensamblar todas las piezas una vez mecanizadas, primero se introducirá la matriz empapada en NaOH, en la pieza separadora de las cavidades. Posteriormente se introducirán las cavidades presionando ligeramente la matriz, a continuación las rejillas de acero unidas a los electrodos, y por último se colocarán los cierres de la pila. Una vez que se encuentra ensamblada la celda, se introducen los gases por los tubos de entrada de gas situados en la parte inferior, mientras que por la parte superior el gas sobrante es reciclado o introducido en la siguiente celda, entre los electrodos obtenemos un nivel de tensión y una corriente proporcional al área de contacto de la interface gas, catalizador, electrolito. Al utilizar carbón activo (conductor), se aumenta considerablemente la superficie de la interface, aumentando de este modo la eficacia de la pila y reduciendo el tamaño. Una ventaja de esta pila es la reversibilidad, ya que si se introduce una diferencia de potencial entre ánodo y cátodo, se produce hidrógeno y oxígeno por electrólisis. Una vez ensamblada la celda tiene el aspecto de la imagen:

8 Montaje celda experimental AFC con NaOH