Evaluación del desempeño de prototipos de celda de combustible de H2/O2

Autores
Contreras Hincapie, Angela Cristina; Calzada, Rene Roman; Ramos, Silvina Gabriela; Andreasen, Gustavo Alfredo; Barsellini, Diego Rafael; Triaca, Walter Enrique
Año de publicación
2015
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Las celdas de combustibles de tecnología PEM se encuentran dentro de los recursos tecnológicos cuyo desarrollo impulsará la transición hacia una economía del hidrógeno. Las celdas de combustible de tecnología PEM son dispositivos que convierten, a través de procesos electroquímicos, la energía química del hidrógeno directamente en energía eléctrica y térmica. Estos dispositivos trabajan a bajas temperaturas de operación, con un tiempo rápido de arranque y con una alta densidad de potencia y alta eficiencia de conversión, lo que los hace fuertes candidatos para la generación de energía. La mayor brecha que debe superarse para la comercialización de estos dispositivos es el costo y tiempo de vida de los mismos, lo que implica, entre otras cosas, la optimización de los materiales que los componen y el estudio de los fenómenos multifísicos, de transporte y electroquímicos que toman lugar durante su operación. En este trabajo se presenta la evaluación de dos prototipos de celdas de combustible de tecnología PEM que difieren, principalmente, en el área y diseño de los canales de flujo. Uno de los prototipos es de diseño comercial, con canales de flujo que representan 25 cm2 de área, en serpentín, lineal, tipo U (prototipo I) y, el otro, de fabricación endógena (en colaboración con el Laboratorio de Mecánica de la UTN), posee canales de flujo que representan un área de 9 cm2, en serpentín, no lineal, tipo Z (prototipo II). Para la prueba de los prototipos se construyeron ensambles MEA, mediante una técnica de pincelado desarrollada en nuestros laboratorios, utilizando como membrana polimérica Nafion 117, tela de carbono como medio de difusión de gases, y platino soportado sobre carbono grafitizado Vulcan XC-72, al 20%, marca E-TEK, como catalizador soportado. Los prototipos se sometieron a distintas condiciones operativas de presión, temperatura, humidificación y caudal. El mejor desempeño se logró con el prototipo I a una temperatura de celda de 40 ºC y temperatura de humidificación de H2 de 60 ºC (Figura 1). El prototipo II presentó altas corrientes de crossover comparadas con las reportadas en la literatura para membranas de Nafion 117, presentando un OPC por debajo del esperado para este tipo de celdas PEM y afectando el rendimiento de la misma (Figuras 2 y 3). Es posible que esta alta corriente de crossover se deba al pre- tratamiento aplicado a la membrana para la construcción de los electrodos utilizados en la evaluación de este prototipo. Esto aún se encuentra en estudio.
Fil: Contreras Hincapie, Angela Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; Argentina
Fil: Calzada, Rene Roman. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; Argentina
Fil: Ramos, Silvina Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; Argentina
Fil: Andreasen, Gustavo Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; Argentina
Fil: Barsellini, Diego Rafael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; Argentina
Fil: Triaca, Walter Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; Argentina
Fuente
43- IX Jornadas de Becarios del INIFTA – La Plata, 14 al 17 de octubre 2014; Argentina
Materia
Celda de Combustible Pem
Corriente Crossover
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/5070
Acceder
id CONICETDig_cded269d4191051d2ffc133fad3541ef
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/5070
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Evaluación del desempeño de prototipos de celda de combustible de H2/O2Contreras Hincapie, Angela CristinaCalzada, Rene RomanRamos, Silvina GabrielaAndreasen, Gustavo AlfredoBarsellini, Diego RafaelTriaca, Walter EnriqueCelda de Combustible PemCorriente Crossoverhttps://purl.org/becyt/ford/1.4https://purl.org/becyt/ford/1Las celdas de combustibles de tecnología PEM se encuentran dentro de los recursos tecnológicos cuyo desarrollo impulsará la transición hacia una economía del hidrógeno. Las celdas de combustible de tecnología PEM son dispositivos que convierten, a través de procesos electroquímicos, la energía química del hidrógeno directamente en energía eléctrica y térmica. Estos dispositivos trabajan a bajas temperaturas de operación, con un tiempo rápido de arranque y con una alta densidad de potencia y alta eficiencia de conversión, lo que los hace fuertes candidatos para la generación de energía. La mayor brecha que debe superarse para la comercialización de estos dispositivos es el costo y tiempo de vida de los mismos, lo que implica, entre otras cosas, la optimización de los materiales que los componen y el estudio de los fenómenos multifísicos, de transporte y electroquímicos que toman lugar durante su operación. En este trabajo se presenta la evaluación de dos prototipos de celdas de combustible de tecnología PEM que difieren, principalmente, en el área y diseño de los canales de flujo. Uno de los prototipos es de diseño comercial, con canales de flujo que representan 25 cm2 de área, en serpentín, lineal, tipo U (prototipo I) y, el otro, de fabricación endógena (en colaboración con el Laboratorio de Mecánica de la UTN), posee canales de flujo que representan un área de 9 cm2, en serpentín, no lineal, tipo Z (prototipo II). Para la prueba de los prototipos se construyeron ensambles MEA, mediante una técnica de pincelado desarrollada en nuestros laboratorios, utilizando como membrana polimérica Nafion 117, tela de carbono como medio de difusión de gases, y platino soportado sobre carbono grafitizado Vulcan XC-72, al 20%, marca E-TEK, como catalizador soportado. Los prototipos se sometieron a distintas condiciones operativas de presión, temperatura, humidificación y caudal. El mejor desempeño se logró con el prototipo I a una temperatura de celda de 40 ºC y temperatura de humidificación de H2 de 60 ºC (Figura 1). El prototipo II presentó altas corrientes de crossover comparadas con las reportadas en la literatura para membranas de Nafion 117, presentando un OPC por debajo del esperado para este tipo de celdas PEM y afectando el rendimiento de la misma (Figuras 2 y 3). Es posible que esta alta corriente de crossover se deba al pre- tratamiento aplicado a la membrana para la construcción de los electrodos utilizados en la evaluación de este prototipo. Esto aún se encuentra en estudio.Fil: Contreras Hincapie, Angela Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Calzada, Rene Roman. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Ramos, Silvina Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Andreasen, Gustavo Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Barsellini, Diego Rafael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Triaca, Walter Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaUniversidad Nacional de La Plata2015-02info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/5070Contreras Hincapie, Angela Cristina; Calzada, Rene Roman; Ramos, Silvina Gabriela; Andreasen, Gustavo Alfredo; Barsellini, Diego Rafael; et al.; Evaluación del desempeño de prototipos de celda de combustible de H2/O2; Universidad Nacional de La Plata; Investigación Joven; 1; 2; 2-2015; 43-432314-399143- IX Jornadas de Becarios del INIFTA – La Plata, 14 al 17 de octubre 2014; Argentinareponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasspainfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://www.revistas.unlp.edu.ar/InvJov/article/view/1254info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/2025-09-29T10:01:59Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/5070instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-29 10:01:59.923CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Evaluación del desempeño de prototipos de celda de combustible de H2/O2
title Evaluación del desempeño de prototipos de celda de combustible de H2/O2
spellingShingle Evaluación del desempeño de prototipos de celda de combustible de H2/O2
Contreras Hincapie, Angela Cristina
Celda de Combustible Pem
Corriente Crossover
title_short Evaluación del desempeño de prototipos de celda de combustible de H2/O2
title_full Evaluación del desempeño de prototipos de celda de combustible de H2/O2
title_fullStr Evaluación del desempeño de prototipos de celda de combustible de H2/O2
title_full_unstemmed Evaluación del desempeño de prototipos de celda de combustible de H2/O2
title_sort Evaluación del desempeño de prototipos de celda de combustible de H2/O2
dc.creator.none.fl_str_mv Contreras Hincapie, Angela Cristina
Calzada, Rene Roman
Ramos, Silvina Gabriela
Andreasen, Gustavo Alfredo
Barsellini, Diego Rafael
Triaca, Walter Enrique
author Contreras Hincapie, Angela Cristina
author_facet Contreras Hincapie, Angela Cristina
Calzada, Rene Roman
Ramos, Silvina Gabriela
Andreasen, Gustavo Alfredo
Barsellini, Diego Rafael
Triaca, Walter Enrique
author_role author
author2 Calzada, Rene Roman
Ramos, Silvina Gabriela
Andreasen, Gustavo Alfredo
Barsellini, Diego Rafael
Triaca, Walter Enrique
author2_role author
author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Celda de Combustible Pem
Corriente Crossover
topic Celda de Combustible Pem
Corriente Crossover
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/1.4
https://purl.org/becyt/ford/1
dc.description.none.fl_txt_mv Las celdas de combustibles de tecnología PEM se encuentran dentro de los recursos tecnológicos cuyo desarrollo impulsará la transición hacia una economía del hidrógeno. Las celdas de combustible de tecnología PEM son dispositivos que convierten, a través de procesos electroquímicos, la energía química del hidrógeno directamente en energía eléctrica y térmica. Estos dispositivos trabajan a bajas temperaturas de operación, con un tiempo rápido de arranque y con una alta densidad de potencia y alta eficiencia de conversión, lo que los hace fuertes candidatos para la generación de energía. La mayor brecha que debe superarse para la comercialización de estos dispositivos es el costo y tiempo de vida de los mismos, lo que implica, entre otras cosas, la optimización de los materiales que los componen y el estudio de los fenómenos multifísicos, de transporte y electroquímicos que toman lugar durante su operación. En este trabajo se presenta la evaluación de dos prototipos de celdas de combustible de tecnología PEM que difieren, principalmente, en el área y diseño de los canales de flujo. Uno de los prototipos es de diseño comercial, con canales de flujo que representan 25 cm2 de área, en serpentín, lineal, tipo U (prototipo I) y, el otro, de fabricación endógena (en colaboración con el Laboratorio de Mecánica de la UTN), posee canales de flujo que representan un área de 9 cm2, en serpentín, no lineal, tipo Z (prototipo II). Para la prueba de los prototipos se construyeron ensambles MEA, mediante una técnica de pincelado desarrollada en nuestros laboratorios, utilizando como membrana polimérica Nafion 117, tela de carbono como medio de difusión de gases, y platino soportado sobre carbono grafitizado Vulcan XC-72, al 20%, marca E-TEK, como catalizador soportado. Los prototipos se sometieron a distintas condiciones operativas de presión, temperatura, humidificación y caudal. El mejor desempeño se logró con el prototipo I a una temperatura de celda de 40 ºC y temperatura de humidificación de H2 de 60 ºC (Figura 1). El prototipo II presentó altas corrientes de crossover comparadas con las reportadas en la literatura para membranas de Nafion 117, presentando un OPC por debajo del esperado para este tipo de celdas PEM y afectando el rendimiento de la misma (Figuras 2 y 3). Es posible que esta alta corriente de crossover se deba al pre- tratamiento aplicado a la membrana para la construcción de los electrodos utilizados en la evaluación de este prototipo. Esto aún se encuentra en estudio.
Fil: Contreras Hincapie, Angela Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; Argentina
Fil: Calzada, Rene Roman. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; Argentina
Fil: Ramos, Silvina Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; Argentina
Fil: Andreasen, Gustavo Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; Argentina
Fil: Barsellini, Diego Rafael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; Argentina
Fil: Triaca, Walter Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; Argentina
description Las celdas de combustibles de tecnología PEM se encuentran dentro de los recursos tecnológicos cuyo desarrollo impulsará la transición hacia una economía del hidrógeno. Las celdas de combustible de tecnología PEM son dispositivos que convierten, a través de procesos electroquímicos, la energía química del hidrógeno directamente en energía eléctrica y térmica. Estos dispositivos trabajan a bajas temperaturas de operación, con un tiempo rápido de arranque y con una alta densidad de potencia y alta eficiencia de conversión, lo que los hace fuertes candidatos para la generación de energía. La mayor brecha que debe superarse para la comercialización de estos dispositivos es el costo y tiempo de vida de los mismos, lo que implica, entre otras cosas, la optimización de los materiales que los componen y el estudio de los fenómenos multifísicos, de transporte y electroquímicos que toman lugar durante su operación. En este trabajo se presenta la evaluación de dos prototipos de celdas de combustible de tecnología PEM que difieren, principalmente, en el área y diseño de los canales de flujo. Uno de los prototipos es de diseño comercial, con canales de flujo que representan 25 cm2 de área, en serpentín, lineal, tipo U (prototipo I) y, el otro, de fabricación endógena (en colaboración con el Laboratorio de Mecánica de la UTN), posee canales de flujo que representan un área de 9 cm2, en serpentín, no lineal, tipo Z (prototipo II). Para la prueba de los prototipos se construyeron ensambles MEA, mediante una técnica de pincelado desarrollada en nuestros laboratorios, utilizando como membrana polimérica Nafion 117, tela de carbono como medio de difusión de gases, y platino soportado sobre carbono grafitizado Vulcan XC-72, al 20%, marca E-TEK, como catalizador soportado. Los prototipos se sometieron a distintas condiciones operativas de presión, temperatura, humidificación y caudal. El mejor desempeño se logró con el prototipo I a una temperatura de celda de 40 ºC y temperatura de humidificación de H2 de 60 ºC (Figura 1). El prototipo II presentó altas corrientes de crossover comparadas con las reportadas en la literatura para membranas de Nafion 117, presentando un OPC por debajo del esperado para este tipo de celdas PEM y afectando el rendimiento de la misma (Figuras 2 y 3). Es posible que esta alta corriente de crossover se deba al pre- tratamiento aplicado a la membrana para la construcción de los electrodos utilizados en la evaluación de este prototipo. Esto aún se encuentra en estudio.
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015-02
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/5070
Contreras Hincapie, Angela Cristina; Calzada, Rene Roman; Ramos, Silvina Gabriela; Andreasen, Gustavo Alfredo; Barsellini, Diego Rafael; et al.; Evaluación del desempeño de prototipos de celda de combustible de H2/O2; Universidad Nacional de La Plata; Investigación Joven; 1; 2; 2-2015; 43-43
2314-3991
url http://hdl.handle.net/11336/5070
identifier_str_mv Contreras Hincapie, Angela Cristina; Calzada, Rene Roman; Ramos, Silvina Gabriela; Andreasen, Gustavo Alfredo; Barsellini, Diego Rafael; et al.; Evaluación del desempeño de prototipos de celda de combustible de H2/O2; Universidad Nacional de La Plata; Investigación Joven; 1; 2; 2-2015; 43-43
2314-3991
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://www.revistas.unlp.edu.ar/InvJov/article/view/1254
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidad Nacional de La Plata
publisher.none.fl_str_mv Universidad Nacional de La Plata
dc.source.none.fl_str_mv 43- IX Jornadas de Becarios del INIFTA – La Plata, 14 al 17 de octubre 2014; Argentina
reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1844613819809136640
score 13.070432

Publicaciones similares