Desarrollo de un sistema híbrido de generación basado en pilas de combustible PEM y supercapacitores

Abstract

El constante desarrollo industrial y tecnológico ha establecido un escenario dónde, la demanda energética, en especial la eléctrica, se incrementa rápidamente. En este sentido la creciente explotación de los combustibles fósiles, ha logrado en las últimas décadas una fuerte reducción de sus yacimientos y el incremento de la contaminación ambiental. Tomando conciencia de estos problemas surgió la necesidad de diversificar las fuentes primarias de energía, introduciendo fuentes alternativas sustentables y no contaminantes. Entre éstas, las de origen renovable presentan algunas características que las hacen atractivas: complementariedad, libre disponibilidad y capacidad de generación inagotable. En este contexto, como una alternativa a los tradicionales vectores energéticos basados en combustibles fósiles, aparece la posibilidad de emplear un nuevo vector: el hidrógeno, un recurso no contaminante y eficiente. Además, empleado conjuntamente con Pilas de Combustible, puede producir electricidad y calor, con agua pura como único residuo. En base a lo expuesto, en esta tesis se aborda el desarrollo de un Sistema Híbrido de Generación de Energía Eléctrica versátil, basado en una Pila de Combustible PEM y Supercapacitores. De las tecnologías desarrolladas, las Pilas de Combustible tipo PEM, han demostrado un excelente desempeño como fuentes de energía en diversas aplicaciones, gracias a su reducido tamaño, robustez y baja temperatura de operación. Los Supercapacitores, presentan una alta densidad de potencia y frente a otras tecnologías tradicionales actuales son mas compactos, robustos y poseen mayor vida útil. De esta manera, esta combinación permite obtener un sistema de generación de alta densidad energética (gracias al funcionamiento continuo de las primeras) y muy buen desempeño dinámico. El sistema desarrollado tiene por objetivo ser utilizado como fuente de alimentación flexible en múltiples aplicaciones o bien, como una potente herramienta para el desarrollo de avanzadas estrategias de gestión de energía, en ámbito de laboratorio.