Las ventajas de las pilas de combustible son enormes; sin embargo, en este post profundizaremos en algunas desventajas de las pilas de combustible que también debemos considerar en nuestro consumo energético.
Las personas y los países de todo el mundo están cada vez más preocupados a medida que los desafíos climáticos cobran impulso. Los gobiernos de todo el mundo están estudiando más Fuentes de generación de energía y energía respetuosas con el medio ambiente y a largo plazo..
La mayor implementación de tecnologías renovables, como los automóviles eléctricos, es un buen ejemplo de todo esto. La tecnología de pilas de combustible es otra innovación que está ganando popularidad en todo el mundo.
A de células de combustible Es un dispositivo que genera energía eléctrica y energía térmica mediante el uso de un combustible. Las pilas de combustible son celdas electroquímicas que transforman la energía química de un combustible (normalmente hidrógeno) y un agente oxidante (normalmente oxígeno) en electricidad mediante un par de reacciones redox.
Se diferencian de la mayoría de las baterías en que necesitan una fuente continua de combustible y oxígeno (regularmente del aire) para mantener la reacción química.
A diferencia de las baterías, las pilas de combustible no son acumuladores de energía, sino convertidores de energía.
Desde el exterior, las pilas de combustible apenas se diferencian de los motores de combustión. A diferencia de un motor de combustión interna, el combustible de la pila de combustible no se quema, sino que se convierte en electricidad y calor mediante una reacción química.
Hoy en día, las pilas de combustible se utilizan principalmente para el suministro de energía. Una de las ventajas es su funcionamiento sin emisiones, lo que constituye una alternativa respetuosa con el medio ambiente a los motores de combustión interna. Otra ventaja es que el calor residual generado se puede aprovechar fácilmente para calentar.
Las pilas de combustible también se pueden utilizar eficazmente en la movilidad. Por un lado, proporcionan una alta densidad de energía y, por otro, permiten un rápido llenado del depósito de combustible.
En el sector de los vehículos comerciales, las pilas de combustible son un componente esencial de la movilidad del futuro, no como alternativa, sino en combinación con las baterías. En aplicaciones donde se requieren grandes cantidades de energía y el espacio es escaso, las baterías por sí solas enfrentan limitaciones técnicas.
El peso es elevado, al igual que la necesidad de espacio. En el caso de aplicaciones comerciales y vehículos pesados, esto pone en duda la idoneidad cotidiana de la electrificación directa mediante baterías.
Una pila de combustible está diseñada de manera que cada pila de combustible consta de 2 electrodos (ánodo y cátodo) separados por un electrolito. Los electrodos son conductores de electrones, mientras que el electrolito sólo es permeable a un determinado tipo de iones (átomos cargados eléctricamente).
Las pilas de combustible pueden generar electricidad de forma continua mientras se proporcione combustible y oxígeno. Como cualquier fuente de energía, las pilas de combustible tienen sus ventajas y desventajas. Sin embargo, en este artículo presentaremos en detalle las desventajas de las pilas de combustible que deberá tener en cuenta al utilizarlas.
Índice del contenido
9 Desventajas de la pila de combustible
Continúan los debates sobre las ventajas y desventajas de las pilas de combustible, pero a pesar de las limitaciones actuales, las pilas de combustible, en gran medida, siguen siendo una alternativa respetuosa con el medio ambiente a los combustibles fósiles y pueden utilizarse para proporcionar energía y propulsión flexibles y de alta densidad para una amplia gama. de plantas industriales y modos de transporte.
Sin embargo, existen algunas limitaciones en cuanto al combustible que debemos considerar.
Por lo tanto, a continuación se enumeran y analizan algunas desventajas, inconvenientes y desafíos de las pilas de combustible.
- Eliminación de hidrógeno
- Inversión para el desarrollo
- Colección de Hidrógeno
- Extremadamente inflamable
- Costo de materias primas
- Gasto total
- Fundación
- Asuntos reglamentarios
- Dificultades en la administración
1. Eliminación de hidrógeno
A pesar de ser el elemento más abundante del Universo, el hidrógeno no existe por sí solo; debe recolectarse del líquido mediante electrólisis o separarse del carbono de los combustibles fósiles.
Cada uno de estos métodos requiere necesariamente una cantidad significativa de energía para lograrlo. Esta energía puede ser superior a la que se obtiene del propio hidrógeno, además de ser desorbitada.
Además, esta eliminación suele requerir el uso de combustibles fósiles, lo que socava la eficiencia medioambiental del hidrógeno debido a la aparente falta de captura y almacenamiento de carbono.
2. Inversión para el Desarrollo
Las pilas de combustible de hidrógeno necesitan financiación para desarrollarse hasta el punto de convertirse en una fuente de energía realmente viable. Esto también requerirá voluntad política para gastar dinero y tiempo en el desarrollo para mejorar y desarrollar la tecnología.
Pero entonces, el desafío o obstáculo global para el desarrollo de una energía de hidrógeno sostenible y generalizada es cuál es la mejor manera de construir la cadena de oferta y demanda de la manera y el sistema cuantitativo más rentable.
3. Colección de Hidrógeno
El transporte y almacenamiento de hidrógeno es mucho más difícil que transportar y almacenar gas natural y carbón.
Como resultado, existen gastos adicionales cuando se utilizan pilas de combustible como fuente de energía.
4. Extremadamente inflamable
El hidrógeno es una fuente de combustible altamente inflamable, que exige un alto nivel de atención en materia de seguridad.
El gas hidrógeno se enciende en la atmósfera en concentraciones que oscilan entre el 4 y el 75 por ciento, el gas hidrógeno se enciende en la atmósfera.
5. Costo de las materias primas
Las materias primas como el iridio y el platino suelen ser necesarias como catalizadores en las pilas de combustible y en algunos tipos de electrolizadores de agua, lo que indica que el coste inicial de las pilas de combustible y la electrólisis del agua puede ser exorbitante.
Este alto costo impide que algunas personas inviertan en tecnología de pilas de combustible. Es necesario reducir esos costos para que las pilas de combustible sean una fuente de combustible viable para todos.
Por lo tanto, para que las pilas de combustible sean una fuente de energía viable y factible para todos, es necesario reducir estos precios.
6. Gasto general
En comparación con otras fuentes de energía, incluidas energía solar, las pilas de combustible cuestan actualmente más por unidad de energía. Sin embargo, podría haber un cambio a medida que se desarrolle la tecnología; este coste es una limitación para el uso general del hidrógeno, aunque es más eficaz una vez creado, aunque es más eficiente una vez generado.
Este gasto repercute en los precios futuros, como por ejemplo en el precio de los vehículos propulsados por hidrógeno, lo que dificulta su aceptación generalizada en este momento.
7. Fundación
Como los combustibles fósiles se utilizan desde hace décadas, el marco para esta fuente de energía ya existe. La amplia aceptación de la tecnología de pilas de combustible para aplicaciones automotrices exigirá una nueva infraestructura de reabastecimiento.
Sin embargo, para aplicaciones de larga distancia, como las de vehículos de reparto y vehículos pesados, se podría utilizar el abastecimiento de combustible de principio a fin.
8. Asuntos regulatorios
También existen problemas regulatorios relacionados con el marco que representa los modelos de implementación comercial.
Sin marcos regulatorios claros que permitan a los proyectos comerciales comprender su base de costos e ingresos, los proyectos comerciales pueden tener dificultades para lograr una decisión de inversión financiera (FID).
9. Dificultades en la administración
Existen otras limitaciones impuestas por cuestiones regulatorias involucradas en su funcionamiento que reflejan escenarios de aplicación industrial.
Las empresas comerciales pueden esforzarse por mantener una estrategia de inversión económica si no existen estructuras legales específicas que les permitan alcanzar sus objetivos de costos y beneficios.
Conclusión
Estos desafíos de las pilas de combustible validan el hecho de que todavía necesitamos avanzar en nuestro trabajo en el uso de pilas de combustible para aprovechar todo el potencial de las pilas de combustible como un facilitador clave para un futuro sistema energético descarbonizado y una solución fundamental para nuestros requisitos energéticos globales, como así como ayudar a proteger y conservar el medio ambiente.
Recomendaciones
- Coches de hidrógeno en la India: especulaciones, verdad y planes
. - 7 impactos ambientales de las baterías de iones de litio en vehículos eléctricos
. - 24 Ventajas y desventajas del combustible de hidrógeno
. - Fusión de los objetivos de energía limpia: el papel de los productos químicos especiales
. - 8 tecnologías que impulsan el diseño de ciudades verdes para ciudades inteligentes y un futuro sostenible
Ahamefula Ascension es consultor inmobiliario, analista de datos y escritor de contenido. Es el fundador de la Fundación Hope Ablaze y un Graduado en Gestión Ambiental en una de las universidades más prestigiosas del país. Está obsesionado con la lectura, la investigación y la escritura.