Una pila de combustible es un dispositivo de conversión de energía que utiliza un proceso electroquímico para convertir hidrógeno en energía eléctrica sin combustión. Se produce electricidad con una eficiencia de conversión de hasta el 50 por ciento. En una instalación combinada de calor y electricidad (CHP), una eficiencia global de hasta 80 por ciento puede ser posible utilizando el calor que también se produce como un subproducto de este proceso.
Las células de combustible producen electricidad y calor mediante la combinación de hidrógeno y oxígeno en un proceso electroquímico. Son similares a las baterías, pero el combustible y el oxidante se almacenan externamente, lo que les permite seguir operando siempre y cuando los productos químicos se suministran. En la mayoría de las aplicaciones, el oxígeno se toma directamente del aire, por lo que sólo el combustible tiene que ser almacenado. El combustible ideal para las pilas de combustible es hidrógeno, pero aparte de hidrógeno que contiene combustibles (como el gas natural o gasolina) se puede utilizar si se pasan por un reformador, lo que las convierte en un gas rico en hidrógeno.
Una célula de combustible contiene un ánodo y un cátodo aislado por un electrolito situado entre ellos. El hidrógeno se suministra al ánodo mientras que el oxígeno se suministra al cátodo. Los dos gases que tratan de unirse, pero debido a que el electrolito, el átomo de hidrógeno se divide en un protón y un electrón. El protón pasa libremente a través del electrolito. El electrón toma una ruta diferente, la creación de una corriente eléctrica antes de recombinar con el hidrógeno y el oxígeno, la creación de una molécula de agua. Este proceso químico genera energía eléctrica y térmica, pero produce agua pura como subproducto.
Hay muchos tipos diferentes de tecnología de células de combustible, con características diferentes, tales como la potencia y la temperatura de funcionamiento. Cada tecnología de células de combustible sólo será adecuada para ciertos tipos de aplicación.
Un sistema de pila de combustible que utiliza hidrógeno de cualquier fuente, incluyendo los combustibles de hidrocarburos, tales como gas natural y el metanol. Sin embargo, las emisiones procedentes de este sistema puede ser menor que el método más limpio de combustión normal de combustibles fósiles.
Un ejemplo de la tecnología de pilas
La primera pila de combustible sistema de energía (CHP) combinado de calor y en el Reino Unido se ha instalado en nombre de Woking Borough Council en el complejo de ocio Woking Park de BTU (Calefacción). Como parte de un sistema de energía de distrito 'private wire' (una red separada que permite que la electricidad del sistema para ser vendidos directamente a las instalaciones o edificios conectados a él - en lugar de vender la electricidad a la red nacional), la pila de combustible CHP sistema proporciona el complejo de ocio con calor para los sistemas de agua de la piscina, el calor de alta calidad para los sistemas de calefacción, agua fría para los sistemas de refrigeración y aire acondicionado a través de la absorción en horno de calor de refrigeración, electricidad y 100 por ciento de agua pura a través de una recuperación de agua sistema.
No sólo el sistema combinado satisfacer todas las necesidades de energía del complejo de ocio, pero también es autosuficiente en electricidad y un exportador neto de electricidad durante todo el año. La electricidad excedente se exporta a otros sitios del consejo y, en conjunto con la empresa del consejo público / privado de servicios energéticos empresa conjunta, Thamesway Energy Ltd, también será suministrada a los residentes y negocios de vivienda protegida locales como parte de su cartera de generación verde. Woking Borough Council ha sido reconocido oficialmente por ganar el Premio de la Reina para la Empresa: Desarrollo Sostenible de 2001 para el desarrollo de sus sistemas locales de energía sostenible de la comunidad.
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