TY - JOUR A1 - Hernández Fernández, Francisco José AU - Ibarra Berrocal, Isidro Jesús AU - Pérez de los Ríos, Antonia T1 - Estudio y comprobación experimental de diversas transformaciones energéticas utilizando una pila de combustible Y1 - 2008 UR - http://hdl.handle.net/10317/1109 AB - Dada la complejidad y la riqueza del concepto de energía, así como la imprecisión cometida al definirlo relacionándolo exclusivamente con transformaciones mecánicas, se abordará en esta ponencia una actividad experimental para contribuir, de forma estimulante para el alumno, a la comprensión de las transformaciones energéticas y su aplicación, al vincular la teoría con la práctica. Para ello se ha diseñado una experiencia donde se llevan a cabo diferentes transformaciones energéticas. En una primera etapa se producirá energía eléctrica a partir de energía solar mediante una célula fotovoltaica. La electricidad así producida se transformará en energía química (H2 + O2) mediante la hidrólisis del agua en un electrolizador. H2 y O2 pueden volver a combinarse en una pila de combustible tipo PEM (membrana de intercambio de protones) produciendo, cuando sea necesario, energía eléctrica que podrá transformarse en energía lumínica, en una lámpara, o en energía mecánica en un motor En el sistema descrito pueden realizarse un importante número de actividades experimentales [1] tales como: Caracterizar células solares, obtener las curvas características y la eficiencia de celdas electrolíticas y de pilas de combustible, comprobar la 1ª Ley de Faraday, experimentar con distintas conexiones (serie y paralelo) de pilas de combustible y estudiar la reacción 2H2 + O2 2H2O + Energía. El desarrollo de la práctica pone en relieve la utilización de dos tecnologías emergentes para la producción de energía: las células fotovoltaicas y las pilas de combustión, así como el empleo de la electrolisis del agua como medio de almacenar la energía producida en forma de energía química. La combinación adecuada de estas tres tecnologías dará lugar a sistemas autónomos de generación, almacenaje y utilización de energía, que permitirán aprovechar una energía renovable como la solar para suministrar energía eléctrica sostenible y limpia donde se requiera y en el momento adecuado. Las prácticas que se proponen se enmarcan dentro de las asignaturas Tecnología de Combustibles y Ampliación de Tecnología de Combustibles, asignaturas pertenecientes a la titulación de Ingeniero Técnico en Recursos Energéticos, Combustibles y Explosivos impartida en la Universidad Politécnica de Cartagena. Los descriptores del Plan de Estudios de la asignatura Tecnología de Combustibles tratan sobre la génesis, clasificación, producción de combustibles sólidos, líquidos y gaseosos y los descriptores de la asignatura de Ampliación de Tecnología de Combustibles sobre las aplicaciones de combustibles sólidos, líquidos y gaseosos, junto con otros temas relacionados con la seguridad e impacto ambiental en su aplicación. Al ser una práctica que engloba un amplio número de aspectos relacionados con la producción de energía y en especial con la utilización de H2 como combustible, se ajusta en gran medida a los descriptores de las asignaturas. Por otra parte, atendiendo el grado de conocimiento previo de los alumnos, es posible su adaptación a otras asignaturas que se encuentren dentro del ámbito científico-tecnológico. A continuación se presenta una de las posibles experiencias que pueden realizarse con el dispositivo pila de combustible. Inicialmente se describen los conceptos y dispositivos más importantes utilizados en el desarrollo de la misma. Posteriormente se procede a la descripción de la práctica y finalmente se propone una serie de ejercicios que los alumnos deben resolver a partir de los datos experimentales obtenidos. KW - Ingeniería Química KW - Electrólisis del agua KW - Células fotovoltaicas KW - Pila de combustión KW - Energías renovables KW - Water electrolysis KW - Photovoltaic cells KW - Battery combustion KW - Renewable Energy LA - spa ER -