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Título : Construccion de una pila de combustible partiendo de un electrolito de membrana polimérica usando como combustible etanol para generar electricidad.
Autor : Macías Villegas, Bryan Roberto
Ramírez Tutivén, Lucia Nathaly
Tutor(es): Alulema Cuesta, Miroslav
Palabras clave : Nylon
MEA
Nafión 117
Voltaje
Flujo volumétrico
Electrodos
Concentración.
Fecha de publicación : 2019
Editorial : Universidad de Guayaquil, Facultad de Ingeniería Química.
Tipo: Thesis
Resumen : En la presente investigación se procedió a construir una pila de combustible de etanol directo (DEFC), demostrando así que la pila puede funcionar con otros tipos de alcoholes, con la diferencia de que el rendimiento varía de acuerdo con la pureza del combustible empleado, para su construcción se utilizó un polímero de Nylon, ya que tiene capacidades térmicas que lo hacen resistente a altas temperaturas. Para las placas colectoras se usó acero inoxidable 304 ya que es un buen conductor eléctrico. Como combustible se empleó etanol el mismo que se diluyó en agua destilada a 1, 2, 3, 4, 5 M (molar) para hacer distintas pruebas con diferentes caudales de alimentación 20, 40, 60 ml/min. Para que se lleve a cabo la reacción interna de la celda, se empleó el uso de un polímero ácido perfluorosulfónico(PTFE) conocido como membrana de Nafión 117, esta se usa para separar el compartimiento del ánodo y cátodo, a su vez funciona como conductor e intercambiador de protones. Como electrodos se utilizó tela en base de carbón y platino al 60% 0.5mg/cm2, se realizó el ensamblaje de la celda de combustible con la MEA, se colocó un empaque de Neopreno para evitar que hubiera fuga de solución de etanol y de O2. Se midió el voltaje que se generaba a lo largo de la reacción de oxidación en períodos de tiempo de 15 segundos para observar el comportamiento de la celda con cada una de las concentraciones propuestas a los flujos volumétricos establecidos al inicio de cada experimentación, con ayuda de un multímetro se midió y se obtuvieron los datos, para realizar las respectivas graficas de Voltaje vs tiempo. Se obtuvieron voltajes de hasta 0.53V que comparados con los de una pila de combustible de una sola celda de Metanol Directo fabricada por FuelCellStore se acercan al voltaje que estas generan 0.6V, demostrando así que este tipo de pilas pueden funcionar con otro tipo de hidrocarburos. Se determinó también por cálculos la eficiencia de la pila generada en el proceso de oxido reducción dando un resultado de 44.04%.
In the present investigation a direct ethanol fuel cell (DEFC) was built, demonstrating that the battery can work with other types of alcohols, with the difference that the yield varies according to the purity of the fuel used, for Its construction was made using a Nylon polymer, since it has thermal capabilities that make it resistant to high temperatures. For the collector plates 304 stainless steel was used since it is a good electrical conductor. As fuel, ethanol was used which was diluted in distilled water to 1, 2, 3, 4, 5, 5 M (molar) to make different tests with different feed rates 20, 40, 60 ml / min. In order to carry out the internal reaction of the cell, the use of a perfluorosulfonic acid polymer (PTFE) known as Nafión 117 membrane was used, this is used to separate the anode and cathode compartment, which in turn functions as a conductor and proton exchanger. As electrodes, carbon-based fabric and 60% platinum 0.5mg / cm2 were used, the fuel cell was assembled with the MEA, a Neoprene gasket was placed to prevent leakage of ethanol and O2 solution. The voltage that was generated throughout the oxidation reaction was measured in 15 second time periods to observe the behavior of the cell with each of the concentrations proposed to the volumetric flows established at the beginning of each experiment, with the help of a multimeter was measured and the data was obtained, to make the respective Voltage vs time graphs. Voltages of up to 0.53V were obtained compared to those of a single cell fuel cell of Direct Methanol manufactured by FuelCellStore approach the voltage that they generate 0.6V, demonstrating that this type of batteries can work with other types of hydrocarbons . It was also determined by calculations the efficiency of the pile generated in the process of oxide reduction giving a result of 96.89%.
Descripción : Pdf
URI : http://repositorio.ug.edu.ec/handle/redug/40026
Aparece en las colecciones: Tesis - Ingeniería Química

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