Como resolver este problema electrolisis para producir hidrógeno?
Se dispone de un stack bipolar de 20 celdas de 3000 cm2, trabajando a una densidad de corriente de 400 mA/cm2. Sabiendo que la eficiencia de Faraday es del 95% y que cada celda trabaja a 2 V, determinar el caudal total de hidrógeno producido por este equipo (en Nm3/h) y el consumo energético requerido (en kWh/Nm3).
NOTA: Densidad del hidrógeno (0,0899 kg/Nm3); constante de Faraday (96500 A·s/mol)
1) Masa de Hidrogeno ( +1) = {I (A) x t( s) x 1 g} / 96500 As ( Faraday)
I = 0.400 A / cm^2 x 20 x 3000 cm^2 = 24000 A.
Masa de H producida en 1 hora = 24000 A x 3600 s / hora x 1 g / 96500 As = 895.3 g/ hora de hidrógeno.
El caudal lo plantearías así:
895.3 g/ hora = 0.89533 Kg/hora de Hidrógeno, dividiendo por la densidad tienes:
0.89533 Kg/h / 0.0899 Kg/Nm^3 = 9.96 Nm^3 / hora.
Consumo energetico requerido = V x I x 1 hora / 0.95 = 2 v x 24000 A x 1 hora/ 0.95 = 50.5 kWh/ Nm^3
Si tienes diferencias con los resultados que te figuran, consúltanos de nuevo.
Disculpa, podrías explicar, las fórmulas que usas y de manera más detallada por favor. Un saludo gracias - sergio hernandez