Soluciones innovadoras para impulsar la seguridad y eficiencia de las pilas de combustible

Las pilas de combustible de hidrógeno pueden desempeñar un papel importante en una amplia gama de aplicaciones en los campos de la movilidad, la industria, el sector residencial y los dispositivos portátiles. Los productos del grupo son cruciales para garantizar la máxima eficiencia durante el funcionamiento en aplicaciones fijas y móviles. Esto se aplica tanto a fuentes de alimentación de emergencia como a fuentes de energía descentralizadas, así como en camiones, trenes, barcos y aviones.

La pila de combustible de hidrógeno se considera sostenible y respetuosa con el medio ambiente. El vapor de agua es su única emisión. A diferencia de los combustibles fósiles que liberan CO₂ y otros contaminantes, las pilas de combustible no contribuyen a la contaminación del aire ni al efecto invernadero. Pueden ser más eficientes que los motores de combustión o las centrales eléctricas tradicionales, lo que reduce el consumo energético general. Las pilas de combustible tienen menos piezas móviles que los motores de combustión tradicionales, lo que puede resultar en una mayor vida útil y menores costes de mantenimiento. Además, las pilas de combustible tienen una gran eficiencia a la hora de convertir hidrógeno en corriente eléctrica.

El hidrógeno es el elemento más común del universo y se puede extraer de varias fuentes. Su compatibilidad medioambiental depende de cómo se adquiere. El hidrógeno se puede obtener por electrólisis de agua. Si se utilizan fuentes de energía renovables para este proceso, todo el proceso puede ser potencialmente libre de CO₂. El uso del hidrógeno reduce la dependencia de recursos fósiles limitados y promueve la independencia de la energía.

Al combinar estos beneficios, las pilas de combustible de hidrógeno desempeñan un papel en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y promueven un futuro sostenible de la energía.

Se han especializado en el desarrollo de productos innovadores que contribuyen de forma clave al avance de esta industria. Con sofisticados procedimientos de prueba de fugas y soplantes de recirculación de hidrógeno de última generación, ofrecen soluciones que mejoran significativamente tanto la seguridad como la eficiencia y las pilas de combustible.

Las placas bipolares son componentes críticos en pilas de celdas de combustible de hidrógeno con una membrana de intercambio de protones (PEM). Forman el corazón de estas células y permiten las reacciones químicas necesarias para la producción de energía. Sin embargo, garantizar la integridad de estas placas mediante rigurosas pruebas de fugas es un reto importante. Hay varios problemas que deben superarse, incluida la falta de orientación en los estándares de la industria, la reducción de la duración del ciclo, el tiempo de inactividad para las conversiones debido a las diferentes geometrías de la placa bipolar y la interacción del medio de prueba con el material de la superficie de la placa bipolar.

Dado que el hidrógeno es explosivo a una concentración de tan solo un cuatro por ciento en el aire ambiente, el cumplimiento de las estrictas normas de tasa de fuga es fundamental para la seguridad. En respuesta a estos retos, Pfeiffer ha desarrollado un módulo de prueba de fugas específico para placas bipolares. El innovador sistema llave en mano está diseñado para la prueba de fugas en la producción en serie industrial. Este módulo tiene como objetivo reducir la duración del ciclo y aumentar la flexibilidad sin comprometer la seguridad y la fiabilidad. Esta solución ofrece la posibilidad de probar placas bipolares de diferentes grosores, mientras que otras geometrías se pueden poner a prueba cambiando el revestimiento. El diseño modular permite la integración en las líneas de producción existentes.

Para garantizar la máxima eficiencia durante el funcionamiento de los sistemas de pilas de combustible, otro producto del Busch Group desempeña un papelclave: la serie de soplantes de recirculación MINK MH de Busch con certificación TÜV. Estas soplantes aumentan la eficiencia general del sistema mediante el transporte del exceso de hidrógeno en el lado del cátodo de la pila de combustible de vuelta al lado del ánodo. La cantidad de hidrógeno que las soplantes de recirculación transportan de vuelta al ánodo varía entre el 30 y el 70% del hidrógeno suministrado en el lado del ánodo, dependiendo del sistema. Por lo tanto, estas soplantes evitan los residuos de hidrógeno y garantizan un funcionamiento rentable del sistema de pila de combustible.

A medida que la industria siga evolucionando, estos avances desempeñarán un papel crucial a la hora de superar las barreras que actualmente impiden la adopción generalizada de las aplicaciones de pilas de combustible.