Simulación CFD y caracterización de curva de rendimiento en celdas de electrólisis PEM (2024)
Este estudio busca contribuir al desarrollo de sistemas de electrólisis más eficientes y sostenibles, reduciendo costos y materiales en prototipos físicos mediante herramientas computacionales. Se enfoca en la simulación multifísica y multifásica del proceso de electrólisis en celdas de membrana de intercambio de protones (PEMEC). Comienza replicando un estudio previo realizado por Yifan Xu et al. utilizando OpenFoam, pero en nuestro caso, empleamos Ansys Fluent. El objetivo principal es analizar cómo el suministro de agua líquida por ambos canales afecta la curva de polarización, validando y comparando las curvas de voltaje y densidad de corriente, y replicando el fenómeno de las burbujas de Taylor. El proyecto se divide en tres secciones: primero, una revisión bibliográfica sobre los procesos y ecuaciones necesarias para la dinámica multifísica en celdas de electrólisis PEM; segundo, el modelamiento computacional y la caracterización de propiedades eléctricas y geométricas relevantes; y tercero, la verificación del diseño mediante comparación con datos del estudio previo. Realizamos simulaciones CFD y evaluamos el rendimiento de la celda de electrólisis para determinar la mejor condición de funcionamiento posible.