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Title: Diseño y construcción de una celda de combustible de metanol directo de bajo impacto ambiental.
metadata.dc.creator: FELIPE PATIÑO JIMENEZ
Keywords: INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA;QUÍMICA;BIOLOGÍA Y QUÍMICA;INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA DEL MEDIO AMBIENTE
metadata.dc.date: Mar-2007
Description: La tecnología para la construcción de una celda de combustible de metanol directo (DMFC) es atractiva para una sociedad moderna donde cada vez se requiere más energía portátil, debiendo ser ambientalmente limpia. En el presente trabajo se muestra el diseño y construcción de una celda de combustible pasiva de metanol directo. El ensamble membrana electrodo (MEA¿s) de la celda fue fabricado utlizando catalizadores en polvo, para el cátodo (osxruy (CO)n /Vulcan) y para el ánodo (Pt-Ru negro 1:1 Jonson-Matthey), se utilizó Nafion¿ 117 (Dupont) como membrana electrolítica polimérica. Se aplicó cada catalizador en los lados de la membrana de Nafion¿ y el ensamble membrana electrodo fue prensado en caliente a 100 Kg/cm2 y 90ºc durante 3 minutos. El área activa del MEA¿s fue 4 cm2. Posteriormente, se colocó entre dos platos colectores de corriente eléctrica de la celda de combustible. Esta celda fue operada a temperatura y presión ambiente. Las concentraciones de metanol usadas como combustible fueron 4.0 y 5.0 Molar. A altas concentraciones de metanol la celda generó valores de voltajes relativamente altos, sin embargo, no se mantuvieron estables. A bajas concentraciones el valor de voltaje fue más estable. El desempeño de la DMFC fue mejor con el cátodo de osxruy(CO)n cuando se usaron concentraciones medias de metanol (4.0 y 5.0 M), lo cual es acorde a lo reportado en la literatura. Una vez que la celda dio resultados aceptables de estabilidad de voltaje, se efectuaron pruebas de descarga eléctrica para obtener las curvas I-V-P por medio del circuito electrónico de control proporcional conectado a una tarjeta de adquisición de datos (DAQ) y un software de control. A partir de estos resultados se puede establecer que la DMFC es factible de poder ser utilizada como fuente renovable de bajo impacto ambiental para generación de electricidad.
Direct methanol fuel cell (DMFC) technology is attractive to this modern society in wich more and more energy is required, as long as is it environmentally clean. In the present work, the development and manufacturing of a passive direct methanol fuel cell is shown. The membrane electrode was made by using dust catalysts, for cathode (osxruy(CO)n/Vulcan) and for anode (Pt-Ru black 1:1 Johnson-Matthey), Nafion¿ 117 (Dupont) was used as the polymer electrolyte membrane. Each catalyst was placed on either side of a Nafion¿ membrane, and the membrane-electrode assembly was hot-pressed at 100 kg/cm2 and at a 90ºc for 3 minutes. Active area of the MEA¿s was 4 cm2. Afterwards, it was placed between two electrical current collectors plates. This cell was operated at temperature and ambient pressure. The methanol concentrations used were 4.0 and 5.0 Molar. To high concentrations of methanol the cell generated values of voltage relatively high, however, they were not stable, to low concentration the voltage value was more stable. The performance of DMFC was better with osxruy(CO)n cathode when average concentrations of methanol were used(4.0 and 5.0 M), which agreed to the reported literature. Once the cell gave acceptable results of voltage stability, electrical discharge tests took place in order to obtain curves I-V-P by means of proportional control the electronic circuit connected to a card of data acquisition (DAQ) and a control software. From these data it can draw that is feasible to established the DMFC like a low environmental impact renewable source of electricity generation.
URI: http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/530
Other Identifiers: Celda de combustible de metanol
Electrical discharge tests
Methanol fuel cell
Platino-rutenio
Platinum-ruthenium
Prueba de descarga
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