Determinación teórica y comparación con datos experimentales de la cantidad de agua producida por una celda de combustible de membrana de intercambio protónico

Las celdas de combustible son dispositivos electroquímicos eficientes que además de producir electricidad y calor, producen agua como subproducto durante su operación, pero poco se ha investigado acerca de la producción de agua a partir de una celda de combustible. En este proyecto se diseñó y construyó una celda de combustible de membrana de intercambio protónico (CCMIP) para determinar teóricamente y comparar con datos experimentales la cantidad de agua producida por ésta. Para el desarrollo del proyecto se inició con la recolección de la información bibliográfica necesaria para generar el conocimiento requerido en el campo de las celdas de combustible y la generación de agua mediante estos dispositivos. Dicha recolección se realizó utilizando fuentes electrónicas y fuentes físicas de distinta procedencia. Una vez recopilada la información se procedió a investigar acerca de los antecedentes en las metodologías de diseño de CCMIP. Seguidamente se dio paso a la etapa de diseño, la cual involucró cálculos matemáticos, cálculos termodinámicos para la determinación del agua producida, análisis de gráficos y tablas, cálculo y selección de materiales e insumos necesarios para la construcción de la celda de combustible. Paralelamente a la etapa de diseño, se llevó a cabo el modelado de la celda, en el que se hicieron varias simulaciones utilizando el software EES®, con las cuales se pudo visualizar el comportamiento de la celda de combustible bajo diferentes condiciones de operación. Se procedió entonces con la etapa de construcción de la celda de combustible utilizando los materiales requeridos previamente calculados en la etapa de diseño, esto se llevó a cabo mediante un protocolo constructivo que fue ofrecido por la bibliografía consultada preliminarmente. Una vez obtenida la celda de combustible en forma física se procedió a efectuar mediciones de voltaje generado y corriente que circula por la celda de combustible y finalmente se compararon los resultados teóricos obtenidos con los resultados experimentales de una celda de combustible de características similares. Después de esto se generaron algunas conclusiones y recomendaciones en el campo de las celdas de combustible de membrana de intercambio protónico