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Artículos Invitados


Rev. LatinAm. Metal. Mat. 2013, 33(2): 172-185

CONFIGURACIONES ALTERNATIVAS PARA CELDAS DE COMBUSTIBLE DE ÓXIDO SÓLIDO
(ALTERNATIVE CONFIGURATIONS FOR SOLID OXIDE FUEL CELLS )

Jaime Leon Aguilar-Arias, Dachamir Hotza

Online: 03-10-2012

GA-348

Abstract


En este trabajo se presentan los diferentes tipos de Celdas de Combustible de Óxido Sólido (SOFC, Solid Oxide Fuel Cells) y sus principios de funcionamiento. En términos de su estructura interna, las SOFC pueden ser clasificadas en tres categorías: bicámara, monocámara y sin cámara. Se compara el desempeño electroquímico con base en la información disponible en la literatura y se establecen ventajas y desventajas. Actualmente los valores típicos de densidad máxima de potencia (Pmáx), y densidad de corriente a Pmáx son respectivamente: ~1000 mW/cm² y ~2000 mA/cm² para las celdas bicámara, ~336 mW/cm² y ~770 mA/cm² para las celdas monocámara, y ~210 mW/cm² y ~440 mA/cm² para las celdas sin cámara. Aunque el desempeño electroquímico de las celdas monocámara y sin cámara es inferior al de las celdas bicámara, las ventajas operacionales que ofrecen son suficientes para considerarlos como diseños alternativos viables. Finalmente se presentan resultados preliminares para un nuevo diseño de una celda sin cámaras con un quemador de medio poroso acoplado a la celda combustible.

In this paper different kinds of Solid Oxide Fuel Cells (SOFC) and their operating principles are presented. In terms of internal structure, SOFC can be classified into three categories: dual-chamber, single-chamber and no-chamber cells. Electrochemical performance is compared based on information available in the literature and advantages and disadvantages are established. Typical values of maximum power density (Pmax) and current density at Pmax are respectively: ~1000 mW/cm² and ~2000 mA/cm² for dual-chamber cells, ~336 mW/cm² and ~770 mA/cm² for single-chamber cells, and ~210 mW/cm² and ~440 mA/cm² for no-chamber cells. Although the electrochemical performance of the single- and no-chamber cells is lower than the dual-chamber cells, the operating advantages given are enough to consider them as viable alternative designs. Finally, are presented preliminary results of a new design of a no-chamber cell with a burner of porous media coupled with the fuel cell.


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