Hoy nos hemos puesto la bata de científico para explicaros, de la forma más sencilla posible, el funcionamiento de uno de los avances tecnológicos más importantes a los que hemos asistido en los últimos años. Hablamos, como bien reza el título de este artículo, de las pilas de hidrógeno, también conocidas como pilas de combustible.
Tranquilo, no son pilas que puedas usar con el mando de la TV ni con el ratón inalámbrico de tu ordenador. No, simplemente es una tecnología fascinante que promete revolucionar la forma en que generamos energía. Pero, seguro que muchos os estáis preguntando ¿cómo funcionan exactamente? ¿Son seguras estas pilas?
¿Qué es una pila de hidrógeno?
Una pila de hidrógeno es un dispositivo que genera electricidad a través de una reacción química entre el hidrógeno y el oxígeno, ni más ni menos, de ahí su nombre. De hecho, es una energía limpia que ya e plantea como alternativa a los combustibles fósiles, sobre todo en la industria de la automoción, ya que su único subproducto es agua. Y, de momento, en nuestro planeta, hay muchísima más agua que petróleo.
Por esta razón, es una opción sostenible para el futuro de la movilidad, la industria y el consumo energético en general, aunque aún está en fase de desarrollo.
El funcionamiento de una pila de hidrógeno
Antes de correr hay que andar, y para entender cómo funciona una pila de hidrógeno, primero debes conocer sus componentes básicos. Por un lado tenemos el Ánodo, que es el lugar donde entra el hidrógeno (H₂), por otro lado está el Cátodo, el lugar por donde se introduce el oxígeno (O₂), generalmente extraído del aire. También tenemos el Electrolito, el material que permite el paso de protones (partículas cargadas positivamente) y que bloquea los electrones. Todo ello está separado por una Membrana de intercambio de protones (M).
Este gráfico esquematiza bastante bien la composición de una pila de hidrógeno:.
Una vez que ya sabemos como se compone, es más sencillo explicar cómo se las apaña para obtener energía. Lo hace en 4 sencillos pasos:
- Entrada del hidrógeno: El proceso comienza cuando el hidrógeno puro entra en el ánodo. Aquí, gracias a un catalizador (normalmente platino), las moléculas de hidrógeno se dividen en protones (H⁺) y electrones (e⁻).
- Separación de protones y electrones: La membrana de intercambio de protones (PEM) permite que los protones pasen al cátodo, pero bloquea los electrones. Esto obliga a los electrones a moverse a través de un circuito externo, creando electricidad en el proceso.
- Reacción con el oxígeno: Mientras tanto, el oxígeno entra por el cátodo. Los protones que han pasado por la membrana se combinan con el oxígeno y los electrones que llegan del circuito externo. Esto genera agua (H₂O), que se libera como subproducto.
- Producción de electricidad y agua: El movimiento de los electrones a través del circuito externo genera electricidad utilizable. Al final, la única emisión que produce la pila es agua en forma de vapor, haciendo que este sistema sea completamente limpio.
Teniendo en cuenta que el hidrógeno es el elemento más abundante en el universo, estamos ante una fuente casi ilimitada de combustible, y, además, la única «huella» que dejan es agua, a diferencia de otros sistemas más contaminantes, por lo que también son más eficientes que los motores de combustión interna. Estas pilas pueden usarse en coches, autobuses, trenes y hasta en generadores eléctricos.
