Desarrollo de un sistema de caracterización de celdas de combustible [recurso electrónico] /
Diego Xavier del Jesús González Quijano
- 1 disco compacto
Tesis (Maestría en Ciencias en Energía Renovable) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2011.
Debido a la crisis energética, las fuentes de energía renovable empiezan a ganar terreno; formando parte de nuevas alternativas energéticas que contribuyan a satisfacer las necesidades actuales de manera limpia y segura para el medio ambiente. Entre estas se encuentran la energía solar, eólica, mareomotriz, geotérmica, las celdas de combustible, entre otras. Las celdas de combustible son dispositivos que convierten la energía química en electricidad por medio de reacciones electroquímicas, funcionan de forma ininterrumpida mientras se le suministre el combustible y el oxígeno. La tecnología de las celdas se encuentra en un lento desarrollo debido a diversos problemas entre los que podemos mencionar: la baja densidad de potencia, problemas de difusión, etc. Existen también factores externos que pueden influir en el desempeño de la celda, por ello este trabajo tiene la finalidad de investigar los efectos de estos factores, caracterizando el desempeño de la celda bajo diferentes condiciones de operación. Para lograrlo se desarrolló un prototipo de monitoreo y control capaz de caracterizar una celda de combustible. Este sistema consta de un programa informático y un dispositivo electrónico capaz de establecer los valores de operación de la celda y determinar su comportamiento bajo dichas condiciones. El sistema electrónico está conformado por cinco módulos que interactúan entre sí, los cuales controlan la temperatura y el flujo, y miden el voltaje, la corriente y la potencia. Para el desarrollo de estos módulos se analizaron distintas tecnologías y técnicas de control y medición, así como de distintos Diagrama de bloques de programación en Labview hasta adaptarlo a las necesidades. El software es el que se encarga de controlar, medir y registrar los cambios de los parámetros de la celda logrando así la caracterización. En la parte experimental, se realizaron veintisiete pruebas a la celda, las cuales consistieron en mantener una temperatura constante de 25, 45 y 75ºC a distintas velocidades de flujo de combustible (1, 2 y 5 mL/min). En cada prueba, se tomaron los valores de corriente, voltaje y potencia. Estas pruebas también se realizaron con concentraciones de etanol de 1, 2 y 3 Mol/L. De las cuales se obtuvieron sus gráficas de rendimiento y se efectuó un análisis de superficie de respuesta para encontrar el punto óptimo de operación de la celda bajo estudio.