¿Cómo funciona? y ¿cómo ha cambiado a lo largo de la historia? la celda de combustible
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Respuesta:
Historia de las Celdas de Combustible
El principio de la celda de combustible (o célula de combustible) fue descubierto por el científico Christian Friedrich Schönbein en Suiza en 1838 y publicado en la edición de enero de 1839 del "Philosophical Magazine". De acuerdo con este trabajo, la primera celda de combustible fue desarrollada por Sir William Grove un científico Galés. Un primer boceto fue publicado en 1843. Para fabricar la celda de combustible utilizó materiales similares a los usados hoy en día para la celda de combustible de ácido fosfórico. No fue hasta 1959 cuando el ingeniero británico Francis Thomas Bacon desarrolló con éxito una celda inmóvil de combustible de 5 kilovatios. En 1959, un equipo encabezado por Harry Ihrig construyó un tractor basado en una celda de combustible de 15 kilovatios para Allis-Chalmers que fue expuesto en EE.UU. en las ferias del estado. Este sistema utilizó hidróxido del potasio como electrolito y el hidrógeno y el oxígeno comprimidos como reactivos. Más adelante, en 1959, Bacon y sus colegas mostraron una unidad de 5 kW capaz de accionar una máquina de soldadura, que condujo a que en los años 60 las patentes de Bacon licenciadas por el fabricante de motores de aviación Pratt y Whitney fuesen utilizadas -al menos sus conceptos- en los Estados Unidos en su programa espacial para proveer de electricidad y de agua potable a los astronautas (hidrógeno y oxígeno que está fácilmente disponible de los tanques de la nave espacial).
Paralelamente a Pratt & Whitney Aircraft, General Electric desarrolló la primera celda de combustible que utilizaba una membrana intercambiadora de protones (PEMFCs) para las misiones espaciales Gemini. La primera misión que utilizó PEFCs fue géminis V. Sin embargo, las misiones espaciales Apolo y las misiones subsecuentes Apolo-Soyuz, de Skylab, y de transbordadores espaciales utilizaban celdas de combustible basadas en el diseño de Bacon, desarrollado por Pratt & Whitney Aircraft.
UTX subsidiara de UTC Power fue la primera compañía en fabricar y comercializar un sistema de gran escala, inmóvil de celdas de combustible para su uso como central eléctrica de cogeneración en hospitales, universidades, y grandes edificios de oficinas. UTC Power continúa comercializando esta celda de combustible como el PureCell 200, un sistema de 200 kilovatios. y sigue siendo el único proveedor de celdas de combustible a la NASA para su uso en vehículos espaciales, proveyendo las misiones Apolo y actualmente el trasbordador espacial, y está desarrollando celdas de combustible para automóviles, autobuses, y las antenas de telefonía móvil. En el mercado de los automóviles basados en celdas de combustible, UTC Power expuso la primera celda de combustible capaz de comenzar a funcionar a bajas temperaturas con su celda automotora de combustible de membrana de intercambiadora de protones (PEM). Nota: La energía del UTC también utiliza el nombre de las celdas de combustible del UTC al referir a productos de la celda de combustible.
Los materiales utilizados eran extremadamente y las celdas de combustible requerían hidrógeno y oxígeno muy puros. Las primeras celdas de combustible solían requerir temperaturas muy elevadas que eran un problema en muchos usos. Sin embargo, las celdas de combustible seguían siendo investigadas debido a las grandes cantidades de combustible disponibles (hidrógeno y oxígeno).
A pesar de su éxito en programas espaciales, los sistemas con celdas de combustible eran limitados a estos emprendimientos en donde el alto costo se podía tolerar. No fue hasta el final de los ‘80 y principios de los ‘90 en que las celdas de combustible se convirtieron en una opción verdadera de uso más amplio. Varias innovaciones, catalizador con menos platino y electrodos de película fina, bajaron el costo de las celdas de combustible, haciendo que el desarrollo de sistemas PEMFC (como por ejemplo automóviles) fuese más viable.