Fuel Cells: components, operation and applications
Gonzalo Martínez-Barrera a, Miguel Martínez-López b*, Antonio Téllez-López b
a Universidad Autónoma del Estado de México, Facultad de Química, Laboratorio de Investigación y Desarrollo de Materiales Avanzados (LIDMA), Km. 12 de la carretera Toluca-Atlacomulco, San Cayetano 50200, Toluca, Estado de México, México.
b Universidad Politécnica del Valle de Toluca, División de Ingeniería Industrial e Ingeniería en Energía, Carretera Toluca-Almoloya de Juárez km. 5.6, Santiaguito Tlalcilalcali 50904, Almoloya de Juárez, Estado de México, México.
Correspondencia para autor: Miguel Martínez-López
Universidad Politécnica del Valle de Toluca
Correo electrónico: miguel.martinez@upvt.edu.mx
CC No. 76 Octubre – Diciembre de 2023
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Resumen
Las celdas de combustible son dispositivos electroquímicos que convierten la energía química de combustibles directamente en energía eléctrica mediante una reacción de óxido-reducción. El combustible y agente oxidante más comunes son el hidrógeno y el oxígeno, respectivamente. Los componentes principales de una celda de combustible son el electrolito, electrodos (ánodo y cátodo) y el circuito externo. Las temperaturas de operación van desde 15 hasta 1000 °C. Las aplicaciones dependen de varios factores como el electrolito, combustible, temperatura de operación y catalizadores. Entre las principales aplicaciones de las celdas de combustible está suministrar energía a dispositivos móviles y edificios, así como en la industria aeroespacial. Las principales ventajas de estos dispositivos son las altas eficiencias y bajas emisiones de CO2, esto convierte a las celdas de combustible en una opción atractiva para el desarrollo sustentable.
Palabras clave: celdas de combustible, hidrógeno, temperaturas de operación, aplicaciones, desarrollo sustentable.
Abstract
Fuel cells are electrochemical devices that convert chemical energy from fuels directly into electrical energy through an oxidation-reduction reaction. The most common fuel and oxidizing agent are hydrogen and oxygen, respectively. The main components of a fuel cell are the electrolyte, electrodes (anode and cathode) and the external circuit. The operating temperatures range from 15 to 1000°C. Applications depend on several factors such as electrolyte, fuel, operating temperature and catalysts. Among the main applications of fuel cells are powering mobile devices and buildings, as well as in the aerospace industry. The main advantages of these devices are high efficiencies and low CO2 emissions, making fuel cells an attractive option for sustainable development.
Keywords: fuel cells, hydrogen, operating temperatures, applications, sustainable development.
