Hola a todos:
Estoy realizando un doctorado sobre pilas de combustible y me encuentro un poco liado con algunos conceptos de química por lo que os agradecería cualquier tipo de ayuda.
En concreto, necesito calcular el ratio de utilización de combustible para una pila de combustible de Carbonato Fundido (Molten Carbonate Fuel Cell - MCFC) en función de la intensidad de corriente.
Para el caso de pilas en las que el combustible es hidrógeno puro (H2), la expresión del ratio de utilización de combustible es muy sencilla y se deduce de la siguiente manera:
Uf=NH2r/NH2in, siendo Uf el ratio de utilización de combustible, NH2in el flujo de H2 que entra en la pila (mol/s) y NH2r el flujo de H2 que toma parte en la reacción electroquímica (mol/s).
NH2r puede obtenerse a partir de la ley de Faraday de la electrolisis: NH2r=(N0*I)/(2*F), siendo N0 el número de celdas de la pila, I la intensidad de corriente (A) y F la constante de Faraday (C/mol).
Por lo tanto, en este caso, la expresión de Uf será: Uf=(N0*I)/(2*F*NH2in).
Mi problema es cómo calcular Uf para pilas de Carbonato Fundido, donde el combustible es ahora una mezcla de H2, CH4, CO, CO2 y H2O.
En la pila tienen lugar cuatro reacciones, tres en el ánodo y una en el cátodo:
ANODO:
Reformado, CH4 + H2O --> CO + 3H2
Water-gas shift, CO + H2O -->CO2 + H2
Oxidación, H2 + CO3(2-) --> H2O + CO2 + 2e(-)
CÁTODO:
Reducción, 0.5O2 + CO2 + 2e(-) --> CO3(2-)
¿Cómo calcularías Uf en este caso?