Pila de combustible de ácido fosfórico


Las pilas de combustible de ácido fosfórico ( PAFC ) son un tipo de pila de combustible que utiliza ácido fosfórico líquido como electrolito . Fueron las primeras pilas de combustible que se comercializaron. Desarrollados a mediados de la década de 1960 y probados en el campo desde la de 1970, han mejorado significativamente en estabilidad, rendimiento y costo. Estas características han convertido al PAFC en un buen candidato para las primeras aplicaciones estacionarias. [1]

El electrolito es ácido fosfórico líquido (H 3 PO 4 ) altamente concentrado o puro saturado en una matriz de carburo de silicio (SiC). El rango de funcionamiento es de aproximadamente 150 a 210 ° C. Los electrodos están hechos de papel carbón recubierto con un catalizador de platino finamente disperso .

En un rango de funcionamiento de 150 a 200 ° C, el agua expulsada se puede convertir en vapor para calentar el aire y el agua ( calor y energía combinados ). Potencialmente, esto permite aumentos de eficiencia de hasta un 70%. [2] Los PAFC son tolerantes al CO 2 y pueden tolerar una concentración de CO de aproximadamente el 1,5%, lo que amplía la variedad de combustibles que pueden utilizar. Si se usa gasolina, se debe eliminar el azufre. [3] A temperaturas más bajas, el ácido fosfórico es un conductor iónico deficiente y el envenenamiento por CO del electrocatalizador de platino en el ánodo se vuelve severo. [4] Sin embargo, son mucho menos sensibles al CO que las pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) ypilas de combustible alcalinas (AFC).

Las desventajas incluyen una densidad de potencia bastante baja y un electrolito químicamente agresivo. [ aclaración necesaria ]

Los PAFC se han utilizado para generadores de energía estacionarios con una potencia en el rango de 100 kW a 400 kW y también están encontrando aplicación en vehículos grandes como autobuses. [5]

Los principales fabricantes de tecnología PAFC incluyen Doosan Fuel Cell America Inc. [6] (anteriormente ClearEdge Power & UTC Power [7] ) y Fuji Electric .


Esquema de una pila de combustible de ácido fosfórico.
PureCell System 400 CEP