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celdas de electrólisis, que están constituidas por dos electrodos (ánodo y cátodo),

una membrana que los separa y un medio conductor de iones (electrolito).

A día de hoy existen dos formas a nivel comercial de producir hidrógeno vía
electrolítica a baja temperatura, que son la electrolisis alcalina basada en el uso de
un electrolito líquido, que generalmente suele ser una disolución acuosa alcalina

como hidróxido potásico (KOH) o hidróxido sódico (NaOH), y la electrolisis PEM
(Proton Exchange Membrane) que utiliza una membrana de intercambio protónico
como electrolito sólido (4).

La electrolisis alcalina es la tecnología más madura y más desarrollada hasta la

fecha de todas las tecnologías de producción de hidrógeno vía electrolítica. Este
tipo de sistemas usan catalizadores basados normalmente en Ni, Co, Ru o Mo, ya
que cuando la electrolisis es desarrollada a pH altos, no se necesitan materiales
basados en metales nobles. Esto hace que los costes de estos sistemas sean
relativamente bajos, razón por la cual ha sido la tecnología de electrolisis más
empleada en las últimas décadas para la producción de hidrógeno a gran escala
(5-7).

Diferentes fabricantes de electrolizadores alcalinos han comercializado sus
equipos durante estos años, existiendo equipos disponibles comercialmente que
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ofrecen capacidades de producción de hidrógeno con rangos hasta 760 Nm /h de
H2 (6). Esos sistemas comerciales generalmente utilizan una disolución acuosa de
KOH al 25-30% en peso como electrolito y un diafragma poroso (Zirfon, es el más
utilizado) como separador entre cámara anódica y catódica. En cuanto a las
condiciones de operación, suelen trabajar a temperaturas entre 65 y 100º C y
presiones típicas alrededor de 25-30 bares. El nivel de pureza del hidrógeno

producido está entorno al 99,5-99,7 % vol. sin equipos de purificación auxiliar,
esto es debido a que los gases generados en el ánodo (oxigeno) y en el cátodo
(hidrógeno) pueden sufrir fácilmente difusión a través del diafragma poroso
utilizado como separador. Normalmente se trabaja en condiciones nominales
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entre 0,2-0,3 A/cm , siendo las máximas densidades de trabajo permisibles de 0,5
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A/cm . La producción de hidrógeno se limita en la práctica a un rango de
operación del 25-100% de funcionamiento nominal para prevenir la formación de
mezclas inflamables debida a la difusión de gases a través del diafragma poroso
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que se produce a bajas densidades de corriente (< 0,1 A/cm ). Las eficiencias
globales de los sistemas están en el orden de 47-82 % respecto al PCI (Poder
Calorífico Inferior) del hidrógeno producido, lo que se encuentra en un consumo
especifico en torno a 4,5-5,0 kWhe/Nm de hidrógeno (4), (7).
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La electrolisis PEM, por su parte, presenta ciertas ventajas sobre la electrolisis

alcalina convencional como son la posibilidad de trabajar a mayor densidad de

22| María del Carmen Clemente Jul, Mónica Sánchez Delgado y Lourdes Rodríguez