¿Qué son las Pilas de Combustible de Óxido Sólido?
Las pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) son un tipo de pilas de combustible que utilizan como electrolito una membrana de intercambio iónico a base de fluoropolímeros y generan electricidad a partir del hidrógeno obtenido reformando gas ciudad o gas LP.
Estas pilas son las segundas pilas de combustible más utilizadas después de las de ácido fosfórico, y se emplean por sus ventajas, como el hecho de que funcionan a temperaturas inferiores a 100°C. Debido a esto, el propio equipo no necesita ser resistente al calor, y pueden reducirse de tamaño.
Por otro lado, la eficiencia de generación de energía por unidad de volumen es considerablemente inferior a la de otros métodos. El uso de un catalizador de platino es costoso y requiere prestar atención al envenenamiento por monóxido de carbono.
Pilas de Combustible de Óxido Sólido
Las pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) se utilizan principalmente como fuentes de energía para los hogares y el transporte, aprovechando sus ventajas como el tamaño compacto y la capacidad de funcionar a altas temperaturas.
Para uso doméstico, ENE-FARM, un sistema de cogeneración alimentado por gas ciudad y otros combustibles, es un ejemplo bien conocido, que suministra electricidad y agua caliente a los hogares cuando se instala.
Otra fuente de energía muy conocida en el transporte es la desarrollada para los vehículos de pilas de combustible, con autobuses y turismos equipados con pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) ya en el mercado.
Principios de las Pilas de Combustible de Óxido Sólido
Las pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) generan fuerza electromotriz al convertir en electricidad la energía química generada cuando el hidrógeno se oxida para formar agua.
La pila consta de un electrodo de combustible y un electrodo de aire hechos de carbono u otro material con un catalizador de platino en la superficie, una membrana de intercambio iónico a base de fluoropolímero y un separador, con la membrana de intercambio iónico intercalada entre el electrodo de combustible y el electrodo de aire.
Cuando se utiliza gas de ciudad como materia prima, se suministra hidrógeno de alta pureza al electrodo de combustible tras la desulfuración, el reformado con vapor y la eliminación del monóxido de carbono.
El hidrógeno suministrado al electrodo de combustible se oxida en presencia de un catalizador de platino y se transfiere en forma de iones de hidrógeno y electrones a la membrana de intercambio iónico. Por el lado del electrodo de aire, el oxígeno del aire recibe iones de hidrógeno y electrones y se reduce para producir agua.
Aunque se requiere una pila para obtener una gran fuerza electromotriz, se espera que se utilice en diversas aplicaciones debido a su tamaño relativamente pequeño para el uso previsto. Su eficiencia energética es también superior en comparación con los motores de combustión interna, como los motores.