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Mejora la conversión del proceso de generación de hidrógeno por electrólisis
Científicos estadounidenses logran mejorar la conversión en el proceso de obtención de hidrógeno mediante electrólisis.
Investigadores del Idaho National Engineering and Environmental Laboratory han desarrollado un sistema para producir hidrógeno mediante electrólisis utilizando agua a alta temperatura, como el vapor de agua procedente de la refrigeración del reactor de una central nuclear. La conversión del proceso consigue llegar hasta un 50%, frente al 30% de la electrólisis convencional. El hidrógeno es la materia prima de las denominadas pilas de combustible, dispositivos que obtienen energía utilizando el proceso inverso a la electrólisis.
La electrólisis fue descubierta en 1820 por el científico inglés Michael Faraday.
Consiste en la descomposición del agua(H2O) en sus elementos, oxígeno e hidrógeno. Para ello es necesario suministrar energía eléctrica en forma de corriente continua. La energía de la pila o batería impulsa los electrones hacia el cátodo(-) en donde se libera el gas hidrógeno; en el ánodo(+) se produce oxígeno.
Ánodo(+): H2O === (1/2)O2 + 2H(+) + 2e(-)(Oxidación del oxígeno)
Cátodo(-): 2H(+) + 2e(-) === H2 (Reducción del hidrógeno)
Reacción global: H2O ==== (1/2)O2 + H2
El fundamento de la pila de hidrógeno es el siguiente:
La energía química liberada en la formación de agua a partir de oxígeno y de hidrógeno se transforma en energía eléctrica. La célula de hidrógeno consta de dos electrodos, ánodo y cátodo separados por una membrana. El hidrógeno gaseoso diatómico se introduce en el ánodo(-) y es transformado en iones positivos de hidrógeno mediante catalizadores. A través de un circuito,los electrones liberado por el gas hidrógeno(corriente eléctrica generada) llegan hasta el cátodo(+), combinándose con el oxígeno gaseoso y con los iones positivos de hidrógeno, formando agua. Es un proceso básico de oxidación-reducción.
Semirreacciones:
Ánodo(-): H2 === 2H(+) + 2e(-) (Oxidación del hidrógeno)
Cátodo(+): (1/2)O2 + 2H(+) + 2e(-) === H2O (Reducción del oxígeno)
Reacción global: (1/2)O2 + H2 === H2O
La gran ventaja de estas células de combustible consiste en la ausencia de emisiones de gases contaminates, ya que sólo producen vapor de agua y calor como productos finales.
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