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PILAS DE COMBUSTIBLE ALCALINAS
(Alkaline Fuel Cell o AFC)

William Robert Graves

Generador de potencia Modelo E7
de 1,8 kW diseñado para
pequeños vehículos de flota.

El electrolito es hidróxido de potasio concentrado al 35-50% para temperaturas de operación inferiores a 120°C, pudiendo operar a 250°Ccuando la concentración es del 85%. Al tratarse de un electrolito líquido es necesaria la utilización de una matriz que lo retenga. Los electrodos contienen altos contenidos en metales nobles, ánodos de platino/paladio y cátodos de oro/platino, pudiendo utilizar un amplio rango de electrocatalizadores, como níquel, plata, óxidos metálicos y espinelas. La tecnología de estas celdas está muy desarrollada, habiendo sido ya utilizadas en dispositivos espaciales.

El combustible debe ser hidrógeno puro. Si existen restos de CO2, éste es absorbido por el KOH y se forma carbonato potásico, lo que reduce enormemente la eficiencia de la pila de combustible.

Un poco de Historia

En 1902 Reid describe el funcionamiento de la primera pila de combustible alcalina, pero no será hasta los años ’30 que Francis Thomas Bacon (1904 – 1992) que esta tecnología alcanza el desarrollo suficiente para iniciar los primeros proyectos de demostración. Concretamente, la mejora de F.T. Bacon consiste en incorporar electrodos con difusión de gases y operar a presión para evitar que el electrolito inundase los poros de los electrodos.

En la esquina superior izquierda, un módulo portátil de 300 W desarrollado por el ejército de los Estados Unidos (1965)

Tractor de Allis-Chalmers (1959)

A-40 equipado con una pila de combustible alcalina (1970)

F.T. Bacon junto a su modelo AFC.
Su desarrollo fue todo un éxito cuando lo que se buscaba era una alternativa a los electrolitos ácidos y a los electrodos de Platino.

William Robert Graves
William Robert Graves

El gran avance se conseguiría con el Proyecto Apollo, posterior al Gemini (en el que se usaron pilas de combustible polimérica con poco éxito). Pratt & Whitney, compañía fabricante de aviones fundada en 1925, adquiere las patentes de Bacon se hace con el contrato de la NASA para este proyecto. Esta tecnología también fue usada en los programas espaciales soviéticos (SOYUZ) y, más tarde, por la Agencia Rusa del Espacio en el Programa BURAN.

La NASA selecciona las pilas de combustible alcalinas porque alcanzan eficiencias del 70%.
Científicos de la NASA trabajando en uno de los tres stacks de la nave Apollo (1964).

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