View
14
Download
5
Category
Preview:
Citation preview
TECNOLOGÍAS DE HIDRÓGENO Y
PILAS DE COMBUSTIBLE
Problemática actual Agotamiento de los combustibles fósiles
Figura 2. Producción mundial de petróleo mundial, según ASPO.Asociación para el Estudio del Cenit del Petróleo y el Gas.
Teoría de Hubbert
40-50 años
Más del 98% del transporte por carretera depende del petróleo
Distintas teorías científicas afirman que no habrá suficientes recursos fósiles para el siglo XXI o resultará demasiado costoso extraerlos lo que los hará inviables económicamente
El agotamiento El agotamiento de los de los
combustibles combustibles fósilesfósiles
El agotamiento El agotamiento de los de los
combustibles combustibles fósilesfósiles
Problemática actual Contaminación medioambiental
99 % de impacto ambiental debido a combustibles fósiles
Efecto Invernadero
Los recursos energéticos
Origen RenovableOrigen Renovable Origen No RenovableOrigen No Renovable
Búsqueda de alternativas Búsqueda de alternativas energéticasenergéticas
Por lo tanto...
La necesidad de combustibles alternativos
MOTIVACIONES
Asegurar la disponibilidad de recursos energéticos
• Más del 98% del transporte por carretera depende del petróleo
• Se prevé un fuerte incremento de la demanda
• Los recursos se localizan en zonas políticamente inestables
Reducir el impacto medioambiental:
• Reducción emisiones de carácter local (CO, HC, NOx, partículas)
• Reducción de emisiones de efecto invernadero (CO2)
El Hidrógeno Una de las opciones alternativas a la economía
basada en el empleo de combustibles fósiles para el abastecimiento energético.
Hidrógeno:Hidrógeno:El elemento más ligero y más El elemento más ligero y más abundante constituye el 75% de la abundante constituye el 75% de la masa del Universo y el 90% de sus masa del Universo y el 90% de sus átomosátomos
Elemento más ligero del Universo: En Elemento más ligero del Universo: En la atmósfera terrestre se encuentra la atmósfera terrestre se encuentra tan solo una fracción de 1 ppm en tan solo una fracción de 1 ppm en volumenvolumen
HH22 AguaAguaHH22 AguaAgua
El Hidrógeno
No es un recurso No es un recurso natural.natural.
Hay que producirloHay que producirlo
No es un recurso No es un recurso natural.natural.
Hay que producirloHay que producirlo
Se encuentra en la superficie Se encuentra en la superficie terrestre combinado. terrestre combinado.
Es el décimo elemento en peso y el Es el décimo elemento en peso y el primero en número de átomos. primero en número de átomos.
Más del 80% de éste lo Más del 80% de éste lo encontramos en forma de agua.encontramos en forma de agua.
El Hidrógeno: Fuentes de obtención
HH22HH22
Renovables No Renovables
ACEITESACEITES (Renovables o fósiles): por Reformado de vapor o Oxidación parcial
CARBONCARBON: Con Gasificación
ALCOHOLES:ALCOHOLES: Etanol, metanolEtanol, metanol derivados de gas o Biomasa con Reformado
AGUA y ELECTRICIDADAGUA y ELECTRICIDAD: Electrólisis
de agua con electricidad renovable
MADERA (Biomasa)MADERA (Biomasa): Por Pirólisis
ALGAS:ALGAS: Por Fotosíntesis
GASGAS: Gas Natural o Bio-gas por Reformado de vapor o Oxidación parcial
96%48%
30%
18%
4%
4%
El Hidrógeno: AlmacenamientoComparación del Volumen de Almacenamiento de 4 kg HComparación del Volumen de Almacenamiento de 4 kg H22 en un vehículo en un vehículo
Sólido: nanoestructuras Líquido: -253ºC Gas
El Hidrógeno es muy ligero, pero ocupa mucho volumen.
El Hidrógeno: Uso en pilas
Rendimiento motor térmico combustión interna ≤ 25%
Rendimiento motor eléctrico (80%) movido por pila de combustible (90%)
Rto. Total= 72% del contenido energético H2
adelectricidOHOH 222 2/1 H= -286Kj/mol
Energía Química
(Combustible+Oxidante)
Energía Eléctric
a
Energía Térmica
Energía Mecánic
a
Máquinas Térmicas
Límite de Carnot
Pilas de Combustible
Ecuación de Nerst
El Hidrógeno: Aplicaciones de pilasMóviles
Estacionarias
Portátiles Alta eficiencia
Respuesta Rápida
Sin emisiones
Carácter modulas
Silenciosas
Coste elevado
El Hidrógeno: Economía del hidrógeno
Se cierra el ciclo
Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible
El curso…
Las tecnologías en procesos de hidrógeno y pilas de combustible son un nuevo campo prometedor que va encaminado hacia la nueva economía llamada del hidrógeno, que se espera sea comercial en los próximos años y que requerirá más de 100.000 técnicos muy especializados en la materia.
Este curso engloba toda la cadena del hidrógeno, comenzando por la producción y finalizando con su utilización, pasando por todos los procesos intermedios.
Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible
UNIDAD 1
Conceptos generales:Conceptos generales: Propiedades físico-químicas del hidrógenoPropiedades físico-químicas del hidrógeno La economía del hidrógenoLa economía del hidrógeno Escenarios de introducciónEscenarios de introducción Introducción a las tecnologíasIntroducción a las tecnologías
Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible
UNIDAD 2
Producción de hidrógeno:Producción de hidrógeno: Escenario actualEscenario actual Producción a partir de recursos no renovablesProducción a partir de recursos no renovables Producción a partir de recursos renovablesProducción a partir de recursos renovables
Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible
UNIDAD 3
Almacenamiento de hidrógeno:Almacenamiento de hidrógeno: Almacenamiento como:Almacenamiento como:
Gas a presiónGas a presión
Líquido criogénicoLíquido criogénico
SólidoSólido Sistemas de distribuciónSistemas de distribución HidrogenerasHidrogeneras Equipos auxiliaresEquipos auxiliares
Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible
UNIDAD 4
Aplicaciones: Aplicaciones: Conceptos generales de pilas de combustibleConceptos generales de pilas de combustible AplicacionesAplicaciones FuncionamientoFuncionamiento Tipos de pilasTipos de pilas ComponentesComponentes Motores de combustión de hidrógenoMotores de combustión de hidrógeno
Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible
UNIDAD 5
Seguridad: Seguridad: Comportamiento básico de seguridadComportamiento básico de seguridad
PrevenciónPrevención
Control de riesgosControl de riesgos
RecomendacionesRecomendaciones Seguridad: desarrollos futurosSeguridad: desarrollos futuros Marcado CE y homologaciónMarcado CE y homologación
Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible
Gestión de proyectos: Gestión de proyectos:
Quien es quienQuien es quien
Proyectos Nacionales e internacionalesProyectos Nacionales e internacionales
Financiación de proyectosFinanciación de proyectos
UNIDAD 6
Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible
ANEXOManejo de Herramienta HOGA: Manejo de Herramienta HOGA: Software de simulación de Sistemas Híbridos
Disponible en: www.hidrogenoaragon.org
Recommended