Hidrógeno y Pilas de Combustible, ventajas y desventajas

El pasado día 2 de octubre en este mismo blog explicamos qué son las Pilas de Combustible y cuales son sus diferentes procesos de formación en un post titulado “El motor de hidrógeno, tipos y forma de obtención“. Hoy, tras una semana en la que nos han planteado algunas preguntas que no se contestaron el pasado domingo, vamos a entrar un poco más a fondo en que es este sistema explicando las principales ventajas y desventajas que pueden tener.

 

Proceso de obtención de energía de la Pila de Combustible

De las ventajas que presentan este sistema para aplicar su uso en los vehículos la más importante es su alto rendimiento, mientras que en los motores de combustión es de un 16% aproximadamente, en las pilas de combustible es de un 40%. Además otra ventaja es que la energía eléctrica se convierte directamente a partir de la energía química, eso hace que sea unos sistemas silenciosos y sin ninguna parte móvil (o pocas en el caso de generadores). Los motores convencionales son ruidosos a pesar de los silenciadores que tienen en su sistema de expulsión de gases.

Otra de las principales ventajas que presentan las Pilas de Combustible es a nivel medioambiental. Mientras que la quema de combustibles fósiles pueden producir en torno a 200 sustancias diferentes, muchas de ellas tóxicas o productoras de efecto invernadero (CO2, CO, NOx, compuestos bencénicos, etc), el uso de hidrógeno en las pilas de combustible, al combinarse con el aire, solo produce agua como único subproducto.

Para la obtención de Hidrógeno (H2) pueden ser usados múltiples combustibles como es el caso del propano, el gas natural, el metanol, el etanol, el gasoil o la gasolina, entre otros. Prácticamente cualquier combustible hidrocarburo líquido o gas puede ser usado como fuente de átomos de hidrógeno en la pila. Esta ventaja en la obtención de H2, no proporciona ningún tipo de ventaja frente a la movilidad sostenible, ya que si se usan combustibles fósiles para obtenerlo entonces debería contar como energía no renovable. La obtención de este compuesto a partir del agua le confiere una gran ventaja frente a los demás combustibles porque si que sería tratado como un recurso renovable porque su propia combustión produce agua (como ya hemos explicado). Otra forma óptima de obtención sería a partir de biomasa.

Pero no todo son ventajas en este sistema. Entre las desventajas, la principal que nos encontramos es el elevado coste de obtención de las pilas de combustible, mientras que para los dispositivos convencionales, al ser una tecnología madura, son más económicos.Otra de las desventajas principales es la inmadurez de esta tecnología que hace que existan retos tecnológicos por resolver.

En las pilas de combustible tienen la ventaja de no seguir el ciclo de Carnot como limitación del rendimiento, pero al ser usado como combustible requiere que el H2 tenga una gran pureza y conseguir esta pureza es caro. En caso de que hayan impurezas en el gas, la vida útil de este disminuye.

Con esto podemos ver que el sistema realmente puede ser muy beneficioso para el medio ambiente, aunque puede presentar serios problemas si su uso se realiza de forma masiva. A pesar de que las emisiones son únicamente agua, el agua en estado gaseoso en las capas bajas de la atmósfera produce un aumento en la temperatura al absorber la energía cuando le dan los rayos del sol que poco a poco desprenden.

Entre las desventajas medioambietnales falta por decir que el platino que se usa como catalizador es un mineral escaso en el medio ambiente y muy utilizado, aproximadamente de un 20% de los productos que se fabrican en el mundo contienen platino o lo usan en su síntesis. Tal vez su uso incorporación en el mercado del automóvil a gran escala puede que merme las reservas a niveles muy bajos.

Con estos datos esperamos que los lectores podáis haceros una idea de como es son de “buenas” o “malas” las pilas de combustible o al menos que podáis valorar entre las ventajas y desventajas que tiene, que es lo que se esperaba con este post.

Como conclusión en este post, el equipo de ecomotriz.com, podemos decir que es un paso intermedio que se quiere dar en la mejora del uso de combustibles fósiles pero no deja de ser un sistema que tiene sus desventajas a nivel medioambiental y puede generar grandes problemas con un uso masivo.

4 Comments

  1. Solo dos cosas quiero apuntar!! el hidrógeno es verdad que el electrolizador lo ponemos al enchufe de la corriente, esa energía puede venir de cualquier lado :(, pero es un gran aliado para la eólica!! que tiene su pico tensión en las noches, cuando su demanda es baja y no existe forma de almacenar. Y me parece que hace tiempo que se descubrió como hacer un catalizador sin platino, busca pilas PEM. Por cierto lo del aumento de temperaturas no lo discuto, porque hasta ahora no lo había pensado, pero me lo podrías aclarar?? gracias.

    • Author
      Ecomotriz 04/11/2011 Responder

      Muchas gracias por tu aporte. De momento voy a intentar aclarar lo del agua, lo de las pilas PEM me lo dejo como tarea pendiente porque me ha parecido muy interesante el tema para estudiarlo.

      El vapor de agua, a pesar que no se diga mucho, es un gas de efecto invernadero natural. Este es el proceso que se da cuando algunas de las partículas que se encuentran en la atmósfera absorben ondas de baja frecuencia. De esta forma, y gracias a la presencia de nubes, la temperatura de la tierra puede mantenerse en una media de 15ºC. Si no existiera este efecto invernadero la temperatura media sería en la tierra de -18ºC.

      Se conoce que alrededor del 60 al 70% del efecto invernadero es producido por el vapor de agua. Después de él son importantes, por este orden, el dióxido de carbono, el metano, ozono y óxidos de nitrógeno.

      De esta forma al aumentar el vapor de agua en las capas más bajas de la atmósfera la cantidad de radiación absorbida sería mayor y la temperatura aumentaría. ¿como de grande sería ese aumento? ahora mismo es una duda que no puedo contestar, pero si lo piensas bien el 60-70% de que la temperatura de la tierra aumente en 33ºC (de -18 a +15ºC) se debe al vapor de agua, así que probablemente algún grado que otro seguro que puede aumentar la temperatura con una subida grande.

      Espero que te haya aclarado más o menos la duda sobre el agua. Un saludo

  2. carlos gaviria 17/04/2015 Responder

    Eso no dice nada para que lo colocan

  3. Quisiera saber, si el motor de combustion interna,pudiera tener problemas mecánicos a largo plazo, por el uso del hidrógeno ?????????

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