En el Caribe, el calor no solo se siente en la calle, también puede cambiar la forma en que responde una tecnología que convierte hidrógeno en electricidad. Un equipo de investigación de la UTB puso a prueba una celda de combustible de hidrógeno y encontró que la temperatura influye, sobre todo, en la velocidad de la reacción. En esta nota te explicamos por qué este resultado es importante para nuestro futuro energético.

Palabras clave: : Hidrógeno, Celda de combustible tipo PEM, Temperatura, Vector energético y Microred eléctrica.

Por: Equipo periodístico ATTUÁ / septiembre, 2026

Imagen generada con IA (Gemini).

El hidrógeno suele aparecer cuando se habla de nuevas formas de producir y almacenar energía. Pero para convertirlo en electricidad hace falta una tecnología que no siempre ocupa el centro de la conversación. Se trata de la celda de combustible.

La función de esta celda es convertir el hidrógeno en electricidad. En su interior ocurre una reacción que separa el hidrógeno en protones y electrones. Los electrones circulan por un circuito externo y generan electricidad. Al final del proceso, el hidrógeno se combina con el oxígeno y se forma agua.

Para quienes vivimos en el Caribe hay una pregunta que resulta difícil pasar por alto. ¿Qué ocurre con esta tecnología cuando trabaja en un lugar donde las temperaturas son altas?

Esa fue la pregunta que llevó a un equipo de la Universidad Tecnológica de Bolívar (UTB) al laboratorio. El proyecto Estudio experimental del desempeño de una celda de combustible de Hidrógeno tipo PEM bajo efectos de temperatura buscó evaluar qué efecto tienen las variaciones de temperatura sobre el desempeño de la celda. 

En una entrevista realizada al equipo de investigación, José Luis Villa Ramírez, investigador principal, y Marcela Patricia Arrieta García, coinvestigadora y estudiante de doctorado, explicaron cómo surgió la pregunta, qué hicieron para responderla y qué encontraron durante las pruebas. Para ellos, estudiar esta tecnología desde las condiciones de la región permite entender sus posibles retos en nuestro propio contexto. 

Una pregunta que nació en el Caribe

El proyecto pertenece al grupo de investigación GAICO, dentro de su línea de Energía Eléctrica. El doctor José Luis Villa fue el investigador principal y Marcela Arrieta participó como coinvestigadora. El estudio comenzó en junio de 2024 y terminó en noviembre del mismo año. 

La investigación partió de una situación concreta. Las temperaturas de la Costa Caribe son una condición que el equipo quiso llevar al laboratorio para saber qué podía ocurrir cuando una celda de combustible trabajara bajo las condiciones de la región.

En diálogo con el equipo de investigación a través de los micrófonos de ATTUÁ Podcast, Marcela explicó que decidieron concentrarse únicamente en la temperatura. Así podían mantener los experimentos bajo control y empezar por una pregunta concreta entre las muchas que plantea el uso del hidrógeno. 

Para el doctor Villa, esa decisión tenía además un propósito más amplio. Antes de pensar en grandes aplicaciones, hace falta entender qué ocurre con estas tecnologías cuando llegan a nuestro entorno. Este tipo de estudios, según explica, ayuda a identificar efectos locales y aportar elementos para pensar cómo adaptar la tecnología a las condiciones de la región. 

Pero para saber qué podía cambiar con el calor, primero había que entender qué hace la celda de combustible usada en este trabajo. La que utilizó el equipo pertenece a un tipo conocido como PEM. Esta sigla corresponde a una membrana de intercambio de protones, una de las partes que permite que ocurra la reacción dentro del dispositivo. 

Para entender su funcionamiento no hace falta entrar en toda la química que ocurre en su interior. La idea esencial es sencilla. El hidrógeno entra en la celda y allí ocurre una reacción. Los electrones que se liberan producen electricidad. El oxígeno participa en el proceso y el agua aparece como resultado. 

Con esa idea clara, el equipo llevó la pregunta al laboratorio. ¿Qué cambia en la respuesta de la celda cuando cambia la temperatura?

El calor cambió la velocidad de respuesta

Para responder esa pregunta, los investigadores construyeron un sistema experimental que permitió controlar la temperatura alrededor de la celda. Utilizaron un horno convencional y allí ubicaron la celda junto con los instrumentos necesarios para registrar su comportamiento. 

Las pruebas midieron la temperatura, el voltaje, la corriente y la potencia eléctrica. El equipo también repitió las pruebas para comprobar que los resultados fueran reproducibles. 

La expectativa inicial estaba relacionada con la respuesta eléctrica de la celda. Los investigadores querían saber si la temperatura podía hacer que aumentara o disminuyera su voltaje o su corriente.

Pero el experimento llevó la respuesta hacia otro lugar.

El cambio más claro apareció en la velocidad de la reacción. Por debajo de los 60 °C, la reacción era muy lenta. La celda podía tardar varios minutos en alcanzar una tensión estable.

Entre los 60 °C y los 80 °C, la reacción era mucho más rápida. La tensión alcanzaba su estabilidad en menos tiempo.

Cuando la temperatura superó los 90 °C apareció otro comportamiento. La reacción mantenía una buena velocidad, pero los investigadores observaron afectaciones físicas dentro de la celda. Arrieta afirma, que cuando la temperatura supera los 80 °C el agua comienza a evaporarse y esto puede favorecer la degradación de elementos de la celda. 

El resultado fue distinto de la hipótesis inicial. Los cambios de temperatura no se relacionaron principalmente con el voltaje o la corriente, sino con el tiempo que necesitaba la celda para alcanzar una respuesta estable. Cuando el calor aumentó demasiado, además, aparecieron afectaciones físicas dentro de la celda. 

Ese hallazgo permite entender mejor por qué las condiciones del territorio importan cuando se estudia esta tecnología.

El experimento también hace parte de una investigación más amplia del grupo alrededor del hidrógeno. Los investigadores lo describen como un vector energético, una forma de almacenar y transportar energía. La celda de combustible es una de las tecnologías que permite transformar esa energía en electricidad. 

Pero la celda es solo una parte de la cadena. El equipo también estudia preguntas relacionadas con la obtención, el almacenamiento, el transporte y el uso del hidrógeno.

Una de esas posibilidades está en las microredes eléctricas. En términos sencillos, son sistemas que pueden integrar fuentes de generación, consumo, almacenamiento y control de energía.

El grupo analiza escenarios a partir de datos de la planta fotovoltaica de la UTB para estudiar la posibilidad de utilizar el hidrógeno como una forma de almacenar energía. En ese análisis también se consideran aspectos técnicos, económicos y ambientales. 

Esta línea se conecta con el trabajo doctoral de Marcela Arrieta, centrado en las oportunidades para implementar el hidrógeno como forma de almacenamiento de energía en medio de la transición energética. 

Una pregunta que apenas comienza

El experimento si bien respondió una pregunta concreta, también dejó claro que todavía hay otras por resolver. El hidrógeno no depende de una sola tecnología, su desarrollo implica pensar en cómo obtenerlo, almacenarlo, transportarlo y encontrar usos que tengan sentido para cada contexto.

Para Villa y Arrieta, estudiar esas posibilidades desde la región es parte del papel que puede cumplir la universidad. Durante la entrevista insistieron en la importancia de no desligar la investigación del contexto en el que se desarrolla. 

La investigación comenzó con una condición que los habitantes del Caribe conocen y sienten de cerca: el calor. El laboratorio permitió convertir esa experiencia cotidiana en una pregunta que podía medirse y compararse.

Todavía quedan preguntas por responder. Y eso es parte del trabajo científico. Entender primero lo que ocurre aquí para saber qué hace falta para adaptar una tecnología a las condiciones de nuestro entorno.

Para comprender mejor este proyecto, te invitamos a revisar las palabras clave que se desprenden de la investigación y de la entrevista. Allí encontrarás algunos de los términos que ayudan a entender esta tecnología y los retos que plantea..

Hidrógeno: elemento estudiado dentro de tecnologías capaces de almacenar y transportar energía.

Celda de combustible tipo PEM: dispositivo que convierte el hidrógeno en electricidad. PEM corresponde a membrana de intercambio de protones.

Temperatura: variable central del experimento. El equipo estudió su efecto sobre la respuesta y el desempeño de la celda.

Vector energético: concepto utilizado por los investigadores para describir la capacidad del hidrógeno de almacenar y transportar energía.

Microred eléctrica: sistema que puede integrar generación, consumo, almacenamiento y control de energía. El equipo estudia el posible uso del hidrógeno dentro de estos sistemas.

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Conoce nuestra entrevista con el investigador: