Carreras en la Industria de Celdas de Combustible

por Shannon Baxter

Te estarás preguntando como iniciar una carrera en la industria de celdas de combustible. Existen diferentes caminos para ello, dependiendo de que es lo que te gustaría hacer. A medida que leas las descripciones de abajo, recuerda que hay ciertos traslapes de habilidades de las diferentes áreas. Estos traslapes dependen de la especialización del sistema educativo así como de la especialización dentro de cada profesión.

Ambas disciplinas están fuertemente relacionadas entre sí. Estos son los científicos que mejor entienden el funcionamiento interno y realizan las mejoras de las celdas de combustible individuales y de los conjuntos de ellas como un todo. Desarrollan los diagnósticos que determinan qué partes de la celda de combustible ó del conjunto de celdas de combustible requieren mejoras y que partes tienen mejor desempeño. Los ingenieros electroquímicos también modelan al sistema tomando en cuenta cambios como pérdidas de calor, reactantes, productos, y potencia.

Los ingenieros mecánicos diseñan sistemas de celdas de combustible. Diseñan tubería y dimensionan al sistema de acuerdo con la celda de combustible, así como todos los componentes necesarios de acuerdo con cierta configuración. Los ingenieros automotrices incorporan el sistema de celda de combustible a un vehículo, decidiendo el tamaño del sistema y los requerimientos de potencia para automóviles, autobuses y otros vehículos pesados.

Físicos y químicos determinan el comportamiento de los reactantes a nivel atómico dado su conocimiento de estructuras moleculares y diferentes tipos de enlaces. Este entendimiento permite a los científicos explicarse como algunos catalizadores son mejores que otros y qué elementos o aleaciones formarán el mejor catalizador.

Los polímeros son plásticos y son el principal componente de pinturas, gomas y fibras sintéticas. Los ingenieros en polímeros diseñan las cadenas estructurales de los polímeros mediante la incorporación de diferentes compuestos que les dan a los polímeros características especiales. Por ejemplo, la membrana Nafión utilizada en celdas tipo PEM tiene iones sulfato ligadas a las cadenas del polímero. Estos iones promueven el paso de protones (H+).

Los científicos en materiales diseñan y desarrollan diferentes catalizadores, membranas más conductoras y componentes de conjuntos de celdas de combustible más ligeros, mas fuertes y menos corrosivos. Por ejemplo, el metanol es un combustible corrosivo que seca las partes hechas de goma de un sistema (o-rings, mangueras, sellos), causándoles fallas. Los científicos en materiales fabrican materiales que tendrán desempeñarán las mismas funciones que partes viejas pero que resistirán los efectos del metanol.

Los materiales cerámicos generalmente son considerados en términos de ladrillos y porcelana china pero también incluyen por ejemplo el vidrio, el grafito (carbón), cemento (concreto) y aplicaciones de óxidos. Los ingenieros cerámicos entienden las propiedades de estos materiales y pueden diseñarlos con características más deseables por ejemplo para celdas de combustible de óxido sólido. (SOFCs).

Los reactantes en una celda de combustible (combustible y oxidantes) necesitan llegar al catalizador de manera homogénea. Un ingeniero en flujo de fluidos puede determinar el camino que habrá de tomar el combustible en un conjunto de celdas de combustible, utilizando predicciones de gradientes de presión, para asegurarse que este camino sea el “óptimo” – minimizando el posible desperdicio de combustible.

No solamente el flujo del combustible debe ser cuidadosamente controlado para obtener el mejor desempeño, la celda y el combustible deben mantenerse a temperaturas específicas. Los ingenieros químicos y mecánicos determinan la velocidad de flujo y temperatura de trabajo y especifican el tipo de sistema de control, mientras que los ingenieros eléctricos y en computación diseñan el hardware, escriben el software y programan los controles remotos del sistema.

La industria de celdas de combustible está creciendo y el papel que una persona puede jugar es diverso, dependiendo de tu especialidad y creatividad. Una de las grandes cosas de ser científico ó ingeniero es que tus habilidades son versátiles y puedes fácilmente ir de un campo para otro una vez que tienes un cierto entendimiento básico. Todo esto está allá afuera para todo el que esté interesado — lo único que tienes que poner es tu determinación y perseverancia.