La célula de combustible es el corazón del motor de hidrógeno, un sistema de propulsión radicalmente diferente de los vehículos convencionales.
Componentes:
Tanque de hidrógeno: almacena el hidrógeno líquido a 700 bares de presión y 253 grados bajo cero. Los principales problemas que se deben resolver son tanto la seguridad del depósito como su peso.
Células de combustible: una caja que reúne hasta 400 unidades. Otro de los retos de esta tecnología, mejorar el rendimiento y reducir el número y peso de las células.
Batería: almacena la electricidad de las células de combustible y la que se genera en el frenado del vehículo. Se utiliza para los sistemas eléctricos y electrónicos del vehículo: luces, radio, etc.
Unidad de control de energía: sistema electrónico que gestiona la producción y consumo de energía según las necesidades.
Motores eléctricos. Puede ser uno central o uno en cada rueda. Son los únicos elementos mecánicos.
La pila de combustible es la encargada de transformar el hidrógeno en electricidad. Los únicos residuos de este proceso son agua y calor.
El núcleo de la pila de combustible es el PEM (Polymer Electrolyte Membrane) un «sándwich» formado por una membrana situada entre un ánodo (electrodo negativo) y un cátodo (electrodo positivo) hechos de carbono y platino. La membrana permite el paso de protones, pero no de electrones.
El PEM se encuentra a su vez insertado entre dos pletinas acanaladas. Por una de ellas llega el hidrógeno hasta el ánodo, produciéndose una reacción que separa los protones y electrones del gas. Los primeros pueden atravesar la membrana hasta el cátodo.
No así los electrones, que tienen que «dar un rodeo» por la propia pletina externa hasta alcanzar el polo positivo generando así la corriente eléctrica.
Por la otra parte de la pletina circula el oxígeno llegando hasta el cátodo. Las moléculas de oxígeno se encuentran allí con los protones de hidrógeno que han atravesado la membrana y los electrones que han llegado a través de la pletina.
El cátodo produce la reacción química que une las moléculas de hidrógeno y oxígeno con sus electrones generando agua y calor.
Las células de combustible generan muy poca electricidad. Por eso hay que juntar hasta 400 para poder mover un automóvil.
