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Uso de hidrógeno en eltransporte
Miguel A. PeñaAsociación Española del Hidrógeno
29 Mayo 2018
Mesa redonda“EL PAPEL DEL HIDRÓGENO EN LA SOCIEDAD”
Energía Limpia (H2 + 1/2 O2 H2O) Alto Rendimiento, comparado con los motores de combustión.
Protones (H+)
ÁNODO
ELECTROLITO
CÁTODO
Hidrógeno (H2) Oxígeno (O2) [AIRE]
Agua (H2O)
Electricidad(e-)
~ 1 V
Pila de Combustible (PEM)
Vehículo eléctrico
ME
Baterías H2FC
Vehículo eléctrico de hidrógeno
ME
Baterías
Presión 200 barNuevos desarrollos 350-700 bar
Hidrógeno Comprimido
Líquido criogénico a – 253 ºCa la presión ambiente
Hidrógeno Licuado
Hidruros metálicosM1M2 + H2 M1M2Hx
5 kW 10 kW 28 kW 50 kW
PEM Comerciales (Ballard)
(0.1 kW/L) (1.2 kW/L)
1990 1996
NECAR 1 (1994)
NECAR 2 (1996)
NECAR 3 (1997)NECAR 4 (1999)NECAR 5 (2001)
Daimler-Chrysler / Ballard
Toyota Mirai2015H2 700 bar, 5 kgAutonomía 500 kmPotencia 114 kW160 km/h
Hyundai ix352015H2 700 bar, 5,5 kgAutonomía 590 kmPotencia 100 kW160 km/h
Primeros vehículos comerciales
Primeros vehículos comerciales
Hyundai NEXO2018H2 700 bar, 6,3 kgAutonomía 750 kmPotencia 120 kW
Honda Clarity FC20182018H2 700 bar, 5 kgAutonomía 590 kmPotencia 130 kW
Evolución HydroGen4 (GM)
Hydrogen Filling Stations Worldwidehttp://www.netinform.net/h2/H2Stations
Despliegue del hidrógeno en Japón
Clean Energy Partnership (CEP)
Situación actual:50 estaciones de servicio
Perspectivas (Finales de 2019):100 estaciones de servicio:
Alemania. Plan energético 2050
Cálculo H2O producida (Gasolina vs. H2)
%C: 86% ; %H: 14% Gasolina
Densidad: 750 g/L C: 645 g/L ; H: 105 g/L
Emisiones: CO2: 2365 g/L ; H2O: 945 g/L
5 L/100 km CO2: 118 g/km ; H2O: 95 g/km
FCV
1 kg H2/100 km H2O: 90 g/km
Presión de vapor del agua
100% humedad: 5%
Pregunta: ¿Qué consumo de agua requiere la economía del hidrógeno?
Cálculo para el transporte, que por su uso distribuido no permite la reutilización del agua generada en las pilas de combustible:
- Turismos comerciales actuales (e.g., Toyota Mirai): depósito 5 kg H2; autonomía 500 km1 Kg H2 / 100 km
- Parque español de turismos: 22 M
- Kilometraje anual de un turismo: 10.000 km/año 30 km/día
22 M vehículos x 30 km/día x 1 kg H2 / 100 km = 6.6 M kg H2 / díaProducción electrolítica de 1 Kg de H2: son necesarios 9 Kg de H2O 60 M Kg H2O / día
H2O necesaria: 0.06 hm3/día
Para poner en contexto esta cifra (libro blanco de agua):http://www.magrama.gob.es/es/agua/temas/planificacion-hidrologica/sintesis_tcm7-28955.pdf
- Consumo total de agua en España: 96 hm3/día
Regadíos: 65 hm3/díaPoblaciones e industria: 17 hm3/díaRefrigeración centrales térmicas: 14 hm3/día
Gas Natural Transformación
Productos de uso cotidiano:plásticos, aceites,
fibras sintéticas, cauchos,abonos, detergentes, pinturas, etc…
ENERGÍA
Emisionesde CO2
Petróleo
Carbón
Productos energéticos:gasolinas, gasóleos,
GLP, querosenos, etc.
H2
Emisionesde CO2
Pilas de Combustible
¿Economía del Hidrógeno? (ciclo del carbono)
Gas Natural Transformación
H2
Productos de uso cotidiano:plásticos, aceites,
fibras sintéticas, cauchos,abonos, detergentes, pinturas, etc…
ENERGÍA
Emisionesde CO2
Petróleo
Carbón
Productos energéticos:gasolinas, gasóleos,
GLP, querosenos, etc.
Pilas de Combustible
ENERGÍASRENOVABLES
Uso directoAlmacenamientoy distribución
Economía del Hidrógeno
