Uso del ácido fórmico en pilas de combustible

El ácido fórmico o metanoico (HCOOH) es un buen combustible para células electroquímicas por dos vías:

  1. Indirecta. Tranformándolo en hidrógeno, gas con el que se alimenta la célula de combustible. La ventaja es que se evita tener que almacenar hidrógeno gaseoso (a altas presiones y bajas temperaturas). El ácido fórmico es líquido, por lo que se requieren compartimentos de mucho menos volumen que si se usara hidrógeno directamente. Este es un esquema de uso de fórmico por esta vía.
Adaptado de EPFL Infographie: Laura Cipriano
  1. Directa. Se introduce directamente en la celda de combustible, lo que emilina la necesidad de la reforma catalítica en hidrógeno, que suele ser complicada, y se disminuye el resgo de accidentes, ya que el ácido fórmico no es inflamable a temperatura y presión ambientes. Combinándose en la célula con el oxígeno del aire, el fórmico produce dióxido de carbono y agua, además de energía. Las reacciones son :

Ánodo: HCOOH → CO2 + 2 H+ + 2 e
Cátodo: 1/2 O2 + 2 H+ + 2 e → H2O

Global: HCOOH + 1/2 O2 → CO2 + H2O

La oxidación del ácido fórmico ocurre en el ánodo en una capa de catalizador. Se forma dióxido de carbono y protones ( H+ ); estos se pasan a través de una membrana polimérica para reaccionar con el oxígeno en una capa de catalizador ubicada en el cátodo. Los electrones pasan a través de un circuito externo desde el ánodo al cátodo para proporcionar energía a un dispositivo externo.

Adaptada de doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.02.145