El documento describe el potencial del hidrógeno como fuente de energía limpia y renovable. Explica cómo las celdas de combustible convierten el hidrógeno en energía eléctrica mediante reacciones electroquímicas, produciendo solo agua como subproducto. También detalla los prototipos de vehículos propulsados por hidrógeno y cómo los estudiantes montaron su propia pila de combustible de hidrógeno usando placas fotovoltaicas para cargarla.

1. LA ENERGÍA DEL HIDRÓGENO Eusebio López Serrano y Joan Manuel Gomis Alemany Departamento de Tecnología. IES A. J. Cavanilles. Curso 2010/2011 PROYECTO “FUTURE ENERGY”

2. EJEMPLOS DE MÓVILES PROPULSADO CON HIDRÓGENO

8. PROTOTIPOS Y VEHÍCULOS REALES PROPULSADOS CON HIDRÓGENO

9. PILAS DE HIDRÓGENO

12. PRODUCCIÓN DE PILAS DE HIDRÓGENO

13. LA ENERGÍA ELÉCTRICA NO PUEDE SER ALMACENADA EN GRANDES CANTIDADES, PERO.... ¡EL HIDRÓGENO SI!

14. LA PILA DE COMBUSTIBLE El proceso de conversión del hidrógeno en energía se realiza mediante celdas de combustible que representan una forma limpia y eficiente de transformar el hidrógeno en energía eléctrica. Las celdas de combustible son dispositivos que, mediante reacciones electroquímicas, transforman la energía química en energía eléctrica y energía calorífica.

15. 2 H 2 O  2 H 2 + O 2 SE NECESITA MUCHA ENERGÍA PARA DISOCIAR EL HIDRÓGENO Y EL OXÍGENO DEL AGUA. SUELE Y DEBE UTILIZARSE ENERGÍA SOLAR. 2 H 2 + O 2  2 H 2 O PERO SE OBTIENE MUCHA ENERGÍA CUANDO SE “COMBUSTIONA” EL HIDRÓGENO, Y SOLO EMITE AGUA A LA ATMÓSFERA. SE OBTIENE ENERGÍA ELÉCTRICA (UTILIZABLE EN EL MOMENTO) O ENERGÍA QUÍMICA (ALMACENABLE)

16. FUNCIONAMIENTO

17. EN EL ÁNODO , las moléculas de hidrógeno pierden sus electrones y forman iones de hidrógeno. Los electrones salen de la célula a través del ánodo, recorriendo un circuito externo y produciendo algún trabajo útil, como el de arrancar un motor. Finalmente regresan de nuevo a la célula atravesando el cátodo. Este proceso se hace posible mediante la utilización de catalizadores de platino. 1

18. 2 EN EL LADO DEL CÁTODO , se fuerza el paso del oxígeno al catalizador, donde se descompone en dos átomos. Cada uno de estos átomos posee una fuerte carga negativa que atrae a los dos iones de hidrógeno (H + ), que atraviesan la membrana, combinándose, cada uno de ellos, con un átomo de oxígeno y con los dos electrones que provenían del circuito externo, constituyendo una molécula de agua (H 2 O)

19. DIAGRAMA EXPLICATIVO DE FUNCIONAMIENTO

20. Esta reacción en una sola célula produce una tensión de 0.7 voltios. Para conseguir una tensión mayor, lo que se hace es combinar varias células formando una pila de células (pila de combustible)

21. Las constantes innovaciones que se están realizando tanto en el diseño como en los materiales, permiten que, hoy en día, una pila del tamaño de una maleta pequeña pueda hacer funcionar un coche.

22. Y, ADEMÁS....

23. No existe contaminación. Los únicos desechos que genera la reacción son agua y calor.

24. NUESTRO PROTOTIPO

25. Realización de la práctica de montaje de pila de hidrógeno con carga mediante células fotovoltaicas

26. PILA DE HIDRÓGENO EMPLEADA

27. Los alumnos realizan el montaje

28. Montaje y comprobación

29. Inserción del agua destilada en la pila de combustible Carga de la pila mediante placa fotovoltaica

31. DEMOSTRACIÓN DE FUNCIONAMIENTO

33. Y, FINALMENTE, VEMOS CÓMO FUNCIONA NUESTRO COCHE.

35. PRODUCCIÓN INDUSTRIAL Y EXPERIMENTAL DE HIDRÓGENO

36. Generación experimental de hidrógeno como combustible

37. Generación experimental de hidrógeno como combustible mediante fermentación de restos vegetales