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Nuevos avances en la operación de las pilas de combustible de reserva

El rendimiento de las pilas de combustible sigue mejorando con el tiempo, aunque no se puede decir lo mismo respecto a la durabilidad y funcionamiento de los equipos auxiliares que posibilitan una operación fiable. Las mejoras en los equipos de las instalaciones complementarias de generación eléctrica (BoP) podrían garantizar algún día que los sistemas de alimentación de pilas de combustible sean la respuesta que necesitan las regiones de África, la Unión Europea y los Estados Unidos que sufren pérdidas de suministro.

Energía

Los sistemas de pilas de combustible de reserva proporcionan electricidad durante periodos de pérdida de suministro, proceso que plantea numerosos desafíos, especialmente para los componentes de las BoP de estos sistemas. Estos componentes deben ser fiables en condiciones exigentes de funcionamiento en las que haya humedad, polvo y temperaturas extremas, durante períodos de corte de suministro de unas mil horas al año. Actualmente, el desarrollo de los componentes de las BoP no contempla su uso específico en sistemas de pilas de combustible, lo que reduce la fiabilidad de dichos sistemas en caso de pérdida de suministro eléctrico. Las mejoras tecnológicas de los componentes de las BoP propuestas desde el proyecto FLUMABACK (Fluid management component improvement for back up fuel cell systems), financiado con fondos europeos, deberían favorecer un aumento considerable del rendimiento, tanto de los componentes como de la totalidad del sistema. En relación con los requisitos de la batería, el equipo de trabajo se centró en optimizar el funcionamiento del soplador de aire, el soplador de recirculación de hidrógeno, el humidificador y el intercambiador de calor. Se optimizaron todos los componentes para conseguir un periodo de operación de diez mil horas sin la necesidad de realizar más tareas de mantenimiento. Sin embargo, deben ajustarse todos los componentes del sistema para asegurar una operación óptima del sistema completo de pilas de combustible. Se desarrollaron dos sistemas distintos con un rendimiento nominal de 3 y 6 kW. En ambos casos, la operación de los sistemas se realizó con los mismos componentes de las BoP. Los miembros del proyecto realizaron numerosos ensayos con estos sistemas mediante la utilización de prototipos de los componentes de las BoP recién desarrollados. Los requisitos y las comparaciones principales se cumplieron en los dos sistemas de pilas de combustible, lo que demuestra una integración adecuada de los componentes. Las principales ventajas de las nuevas pilas de combustible son una mayor eficiencia y una reducción de costes. Los ensayos experimentales de los sistemas proporcionaron datos para el desarrollo de un modelo numérico de los componentes y de la totalidad del sistema de pilas de combustible que permite someter el sistema a pruebas en condiciones específicas y a distintos regímenes de operación. El proyecto FLUMABACK, mediante la mejora en el diseño y la operación de los componentes de las BoP en los sistemas de pilas de combustible de reserva, permite superar los problemas de fiabilidad que han limitado la comercialización de las pilas de combustible. A excepción de los sistemas de pilas de combustible auxiliares para aplicaciones energéticas, las mejoras en los componentes están dirigidas a los vehículos eléctricos con pilas de combustible y a la generación de calor y electricidad a pequeña escala.

Palabras clave

Pilas de combustible, instalaciones complementarias de generación eléctrica, energía, pérdida de suministro eléctrico, FLUMABACK

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