Análisis del desempeño de una SOFC alimentada mediante diferentes composiciones de biogás utilizando CFD considerando reformado interno

Abstract

La celda de combustible es un dispositivo que produce energía eléctrica a partir de reacciones electroquímicas utilizando principalmente hidrógeno y oxígeno como reactantes. Utilizando el tipo de celda SOFC teniendo en cuenta que las altas temperaturas permiten el reformado interno se pueden suministrar diferentes tipos de combustibles para generar dentro de la celda el hidrógeno que es requerido en las reacciones electroquímicas. A partir de una geometría plana simple para una SOFC usando simulaciones numéricas por medio de CFD fue alimentada la celda con diferentes tipos de biogás obtenido de diferentes de desechos, cada tipo de biogás tiene su propia composición. Se modeló de acuerdo con las ecuaciones de transferencia de masa, transferencia de calor, transporte de especies, reacciones químicas y electroquímicas, las cuales son sus ecuaciones gobernantes, todo ello para el estudio interno de la celda. Los resultados arrojan que el biogás que genera un mayor rendimiento de la celda de combustible es el obtenido de lodos locales alcanzando una potencia cercana a los 1900 W/m2, al contrario de la potencia obtenida con el biogás de fermentación de metano que apenas alcanzó una potencia de aproximadamente 700 W/m2