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50 Años de Ciencia y Tenología Aeroespacial UAM Unidad Iztapalapa
Entonces, lo que tengo que hacer es modificar y cambiar estas estructuras. Como la
estructura química del cadmio metálico es muy diferente a la del hidróxido de cadmio, esto
me va a costar y voy a ir perdiendo energía cada vez. ¿Qué es lo que pasa cuando cargo
muchas de las veces nuestras baterías? Se va perdiendo cada vez energía y ya no las puedo
recuperar totalmente. ¿Qué tengo que hacer? Y ese es el reto de los materiales químicos
para desarrollar esto. En este caso, en el ánodo tenemos que hacer estructuras químicas que
no se modifiquen demasiado en la reducción (es decir, en la descarga y en la carga), para
que no tenga que dar una energía adicional y, entonces, ir perdiendo parte de la energía o
gastando la que me podría dar. En estos momentos (y esto más que nada es para la gente
que hace metalurgia) se están desarrollando aleaciones níquel-cadmio que permiten hacer
estructuras químicas en la carga y descarga de una manera más eficientes. Lo que también
se está haciendo (y ese es uno de los retos muy interesantes) son aleaciones por medio de
electrodepósito. Es decir, a través de corriente eléctrica; podemos controlar las
características de esta aleación (que es una mezcla de níquel y cadmio) y, además, podemos
trabajar también y modificar la estructura de las partículas que permiten mucho su
estabilidad.
Celda de combustible PEM.
Otro tipo de celdas que, además, están tratando de usarse para mover vehículos en la
Tierra, son las celdas de combustible de proton exchange membrane (PEM). Estas
membranas generalmente se usan en los generadores de los vehículos espaciales. Sobre
todo, se usa también para producir agua en la descarga. Son unas celdas que durante mucho
tiempo han sido desarrolladas y ahorita hay un boom en todo el mundo, de este tipo de
celdas. ¿Cuál es el principio de operación de esta celda?
En este caso, el compartimento
anódico entra el hidrógeno gaseoso (eso es
para la descarga y, para la carga sería lo
contrario). Este hidrógeno gaseoso se oxida
en el ánodo para formar protones (que es
esta reacción) y estos protones viajan a
través de una membrana polimérica que va
hacia el cátodo. Y después, en el cátodo lo
que ocurre es que el oxígeno del aire entra,
se reduce y forma agua. Por eso es que con
estas celdas se produce agua en el espacio.
Y ¿cómo se produce hidrógeno y oxígeno?
El hidrógeno y el oxígeno se hacen, también, por luz solar. Se hace la electrólisis del
agua y, entonces, es un ciclo completo.
Desde el punto de vista químico, se llaman celdas de combustible porque hacen lo
que hace la combustión: se reduce el oxígeno y se oxida un hidrocarburo con mucha
energía. El hidrocarburo con más energía es el hidrógeno. Pero lo interesante de estas
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