Articulo concerniente al estudio de las Celdas de Combustible de Hidrogeno como alternativa energetica sustentable para Venenzuela. Esta basado uen una meto

1. LAS CELDAS DE COMBUSTIBLE FUENTE DE ENERGIA SUSTENTABLE PARA EL
MEDIO AMBIENTE.
Nieves Lennys1*
1. Universidad Pedagógica Experimental Libertador, Instituto Pedagógico Luís Beltrán Prieto Figueroa.
Lennys0273@yahoo.es.

2. Palabras clave: Energías renovables, química, technology have not developed a large scale and
epistemología, generación estacionaria, generación there are only research-oriented proposals to
distribuida. create plants for electricity generation under the
technology of the fuel cell solid oxide.
Las perspectivas globales hacia el uso de fuentes
energéticas no agresivas al ambiente, determinan Keywords: Renewable energy, chemistry, epistemology,
la búsqueda de energías alternas, renovables, más stationary power, distributed generation.
eficientes cuyas emisiones de CO2 sean cada vez
menores. En esta búsqueda la química juega un Introducción.
papel importante puesto que está presente en los
avances tecnológicos y científicos del hombre. Una Una de las tecnologías que ha tomado gran interés
alternativa para obtener energía sustentable y se ha ido desarrollando en las últimas décadas
apoyada en el uso de la química, la constituye las son las celdas de combustible de hidrogeno, las
celdas de combustible de hidrogeno, puesto que, cuales generan energía limpia, sin ruido, eficiente,
generan electricidad combinando hidrógeno y confiable y de alta calidad .Es una tecnología
oxígeno electro-químicamente, sin ninguna antigua puesto que los primeros indicios acerca de
combustión, el único subproducto que se genera es ellas surgen al año 1.839, cuando es presentada
agua 100% pura. El presente artículo aborda esta oficialmente, por el físico aficionado William
tecnología bajo una perspectiva epistemológica, Grove. No obstante, para esa época no se le dio
que permite conocer el estado del arte en entorno a importancia a esta tecnología. Es a partir de 1.960
ella durante los últimos años. También reseña las cuando las investigaciones de Grove fueron
conclusiones preliminares de una investigación retomadas por la National Aeronautics end Space
documental previa. Que permitió discernir qué a Administration (NASA), para ser implementadas
nivel internacional las celdas de combustible de en los proyectos espaciales Apolo y Géminis.
hidrogeno han invadido el mercado puesto que
tienen muchas aplicaciones y se perfilan como la En la actualidad, se pueden identificar seis tipos
energía del futuro. En Venezuela los estudios de diferentes de celdas de combustible. En las cuales
esta tecnología no se han desarrollado a gran la esencia de su funcionamiento es básicamente la
escala solo existen investigaciones y propuestas misma, aun cuando cada una de ellas posee
orientadas hacia la creación de plantas para la características de fabricación y operación
generación de electricidad bajo la tecnología de la totalmente diferentes.
celda de combustible de óxido sólido.
Papel de la química en el desarrollo de energías
Abstract: alternativas.
The overall outlook towards the use of energy La Química ha permitido al mundo alcanzar
sources are not aggressive to the environment, estados de salud, seguridad y confort que hace un
determine the search for alternative energy, siglo eran inimaginables: medicamentos, plásticos,
renewable, more efficient with CO2 emissions are combustibles, fertilizantes, telas sintéticas...Sin
steadily diminishing. In this pursuit chemistry plays embargo, los procesos químicos para obtenerlos,
an important role since it is present in the scientific han implicado la utilización de disolventes
and technological progress of man. An alternative orgánicos, altas temperaturas y presiones, y, por
for sustainable energy supported in the use of ende, un gran gasto energético y extrema
chemical, fuel cells is hydrogen, since electricity contaminación tanto de los suelos como del aire y
generated by combining hydrogen and oxygen agua del planeta.
electro-chemically, without combustion, the only Por lo tanto, según el artículo Con rumbo hacia la
by-product water generated is 100% pure. This Química Sustentable, del diario El Universal.
article discusses this technology an México D.F publicado por Olivares (2.008), asume
epistemological, which identifies the state of the art que:
around it in recent years. Also review the La química industrial del mañana es
preliminary findings of a prior documentary la sustentable. Esto plantea un
research. Allowing international discern what the abordaje investigativo, de todos los
hydrogen fuel cell have flooded the market since procesos químicos. No se puede
they have many applications and are seen as the pensar en una planta industrial de
energy of the future. In Venezuela, studies of this 2050 en la que se empleen

3. Las celdas de combustible fuente de energía sustentable para el medio ambiente.
disolventes tóxicos, altas un electrolito en medio de ellos .El oxígeno que
temperaturas y presiones, porque ello pasa a través de un electrodo e hidrógeno a través
significaría un enorme gasto del otro, generan electricidad, agua y calor. El
energético y más contaminación. La hidrógeno que funciona como combustible es
química sustentable intenta, en la alimentado al ánodo de la celda de combustible en
medida de lo posible, que las donde se oxida. El oxígeno (o aire) entra a la celda
reacciones químicas se hagan con a través del cátodo, en donde se lleva a cabo la
disolventes benignos, de preferencia reacción de reducción de oxígeno tal como se
agua, a temperatura y a presión observa en la figura 1.
ambientales.
En este sentido, una alternativa energética apoyada
en el uso de la química, bajo una perspectiva
sustentable para el medio ambiente, lo constituyen
las celdas de combustible ya que, no producen
contaminación ni consumen recursos naturales
.Son dispositivos seguros ya que en muchos casos
el hidrógeno es más seguro que el combustible que
está siendo reemplazado, puesto que si existe fuga
a la atmosfera se disipa rápidamente y no es Calor.
toxico; son sistemas eficientes, de funcionamiento Figura 1. Mecanismo de funcionamiento de una
silencioso; de larga vida; poco mantenimiento y celda de combustible.
gran modularidad ya que se pueden elaborar
celdas de combustible en cualquier tamaño. En este sentido, la investigación científica hoy día
permite conocer seis tipos de celda de combustible;
La investigación científica en torno a las Celdas Celda de polímero sólido (PEM); Celda de ácido
de combustible. fosfórico. (PAFC);Celda de carbonato fundido
(MCFC); Celda de óxido sólido; (SOFC); Celda de
La primera celda de combustible fue construida en combustible de metanol directo (DMFC); Celda de
1839 por Sir. William Grove, juez y científico galés. combustible alcalino (AFC). Merino (2.009).El
Sin embargo, el verdadero interés en las celdas funcionamiento básico de cada una de ellas es
como un generador práctico de energía, llegó a similar, pero difieren en cuanto a materiales de
comienzos de los años 1960, cuando el programa fabricación, eficiencia y operacionalidad.
espacial de EE.UU. seleccionó a las celdas como
generador en sus naves espaciales Géminis y Aplicaciones de las Celdas de Combustible.
Apolo, para proporcionarles energía eléctrica y
agua. Romero (2.009). A raíz de ello esta Asumiendo lo aseverado por Romero, (2.009) en
tecnología ha ido evolucionando y se ha convertido cuanto a su aplicación, observamos que “se
en una gran alternativa que puede competir con utilizan para el transporte (vehículos terrestres),
tecnologías de generación de energía eléctrica aplicaciones móviles (sustitución de baterías de
convencionales. video cámaras, computadoras portátiles, telefonía
celular y otros equipos electrónicos…), generación
En este aspecto, Merino (2.009) y otros sostienen de energía estacionaria mediante combinación de
que “Una celda de combustible es un dispositivo sistemas combinados de calor y potencia
electroquímico que convierte la energía química de (abastecimiento de electricidad y calor a un
una reacción directamente en energía eléctrica”. edificio o casa habitación), y vehículos espaciales”.
Es decir, genera electricidad combinando Lo cual, dicho de otro modo se traduce a múltiples
hidrógeno y oxígeno electro-químicamente sin aplicaciones en el contexto humano. No obstante,
ninguna combustión. Su estructura física, “consiste estas aplicaciones están limitadas por el elevado
en una capa de electrolito en contacto con un coste de instalación y porque aún se deben limitar
ánodo y cátodo poroso en ambos lados”. Parsons, defectos técnicos.
(2.010). Por lo tanto, la celda de combustible es el La revisión documental llevada a cabo para la
resultado del acoplamiento de dos electrodos con elaboración de este trabajo permite resumir en la
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La Química y la sustentabilidad energética
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20 y 21 de Abril de 2012. e-mail: esostenible@hotmail.com

4. Las celdas de combustible fuente de energía sustentable para el medio ambiente.
siguiente tabla las aplicaciones que actualmente se energía sustentable para el planeta.En tal sentido
les da a las celdas de combustible en el mercado. se utilizó como estrategia metodológica la revisión
bibliográfica, la cual consiste según Álvarez
Tabla N. 1. Aplicaciones que se le da a la tecnología de (2.010) en “una compilación, de datos de diversas
celdas de combustible. fuentes”, los cuales son analizados e incorporados
a una determinada investigación.
APLICACIÓN. TIPO DE CELDA
En este orden de ideas, se recopilo información
Portátiles y de PEMFC,MDCF,
pertinente a la temática de estudio, extraída de
respaldo. SOFC.
varios artículos de revistas de publicaciones
Autobuses PEMFC científicas, nací como también de tesis o trabajos
urbanos. de grado de índole nacional e internacional
publicados en la Web. Esta estrategia permitió
Motos SOFC presentar un esbozo del estado del arte de la
producción científica tecnológica de las celdas de
Inmuebles PEMFC, SOFC, combustible a nivel nacional e internacional.
CMFC.
Centrales
Resultados.
eléctricas. SOFC
La comunidad internacional esta consiente del
Celdas de Combustible en Venezuela.
hecho de que los combustibles fósiles están
destinados al agotamiento en un futuro no muy
En Venezuela el estudio de las Celdas de
lejano, de allí su iniciativa para la búsqueda de
Combustible como generadoras de energía, se ha
nuevas fuentes de producción energética y el
desarrollado bajo la perspectiva de generación
retorno e impulso durante, las últimas décadas del
distribuida. La cual citando a Gonzalez-Longatt,
estudio, investigación, análisis y desarrollo de la
2.004. “Constituye la integración de nuevas formas
tecnología de las celdas de combustible. Por lo
de generación eléctrica, sistemas de
tanto, actualmente a nivel global existen
almacenamiento y generación renovable que se
organizaciones e instituciones que invierten
localizan cerca de la demanda”. Es decir,
elevados recursos para el perfeccionamiento de
pequeños generadores de potencia localizados
esta tecnología de generación de energía con el
cerca de los usuarios donde la energía es
propósito de incorporarla en los procesos de
consumida.
producción.
En este aspecto el modelo de celda de combustible
Conclusión.
que ha sido más estudiada en nuestro país es la
Celda de Combustible de Óxido Sólido, de la cual
Finalmente, se puede aseverar que la tecnología de
existen investigaciones en las cuales se explican los
las celdas de combustible durante los últimos
mecanismos electro-químicos de operación para
cuarenta años ha experimentado una evolución
una planta de generación eléctrica con esta
acelerada que la perfila como la alternativa más
tecnología. Puesto que este tipo de celda posee una
viable para logro de la transición energética, cuya
eficiencia de generación máxima del 80 % usando
meta es un cambio hacia energías alternas,
cogeneración aunado al bajo costo de fabricación.
renovables y más eficientes que permitan disminuir
Lo que la convierte en la opción más asequible
las emisiones de CO2 a la atmosfera causantes del
para ser implementada en nuestro país.
cambio climático.
Con respecto a Venezuela la tecnología de la
Aproximación Metodológica.
Celda de Combustible no ha sido desarrollada a
gran escala, solo existen investigaciones y una
El diseño de esta investigación es documental y
propuesta para la creación de una planta de
exploratorio debido a quees un estudio particular
generación eléctrica con la tecnología de la Celda
que pretende conocer y profundizar la base
de Combustible de Óxido Sólido, orientada hacia la
epistemológica que sustenta la tecnología de las
generación de electricidad en pequeña escala
celdas de combustible como fuentes generadoras de
dentro del modelo de la generación distribuida.
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