Influencia del diseño de los canales de flujo en el rendimiento de una pila de combustible de membrana de intercambio protónico (PEMFC)

Las pilas de combustible se presentan hoy día como una de las alternativas de generación de energía limpia más adecuadas. En este proyecto de tesis se presenta una visión global de lo que son, de cómo funcionan y de cuáles son las leyes que rigen este funcionamiento, centrándose en las denominadas pilas de combustible de tipo PEM. Además de describir el modelo matemático utilizado para la simulación numérica, también se presenta un procedimiento optimizado para la simulación de prototipos de pila de combustible de tipo PEM. Se incluye una recopilación de los resultados más importantes de los estudios realizados en los últimos años relacionados con la influencia de los diferentes parámetros geométricos de los canales de flujo en el rendimiento global de una pila de combustible de tipo PEM. Esta revisión se ha utilizado como base para un nuevo estudio: Análisis de la influencia de la configuración de la sección transversal del canal de flujo en el funcionamiento de una pila de combustible de tipo PEM con canales de flujo de tipo serpentín. Finalmente, se realiza una propuesta de nueva geometría de canales de flujo que proporcione un rendimiento global óptimo al sistema a través de de la homogeneización de las condiciones de operación a lo largo de toda la superficie reactiva de la pila.

Intercambio iónico en estado sólido de cobre sobre zeolitas

La creciente preocupación por reducir las emisiones de CO2, responsable entre otros del efecto invernadero, ha promovido el desarrollo de vehículos de bajo consumo de combustible, como son los vehículos ligeros, híbridos y vehículos con motores diésel. Los motores diésel tienen varias ventajas sobre los motores de gasolina: menor consumo de combustible (menor producción de CO2), mayor par motor y mayor durabilidad. Sin embargo, la efectividad de los catalizadores de estos vehículos a la hora de eliminar los NOx producidos durante la combustión es limitada, por lo que se buscan nuevas alternativas a los catalizadores clásicos, que puedan eliminar en mayor medida estos compuestos, como la tecnología SCR. Los catalizadores estudiados para esta tecnología son zeolitas intercambiadas con metales de transición, como son el Cu o el Fe, puesto que presentan una muy buena relación entre conversión de los NOx y estabilidad a altas temperaturas.