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Conferencia del Ing. Jorge Ugarte Fajardo en el Simposio Internacional de Energías Renovables, organizado por el Centro de Energías Renovable y Alternativas de la ESPOL
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GENERACION DE ENERGÍA ELECTRICA ALTERNATIVA PARA USO DOMESTICO UTILIZANDO
HIDRÓGENO
Ing. Jorge Ugarte Fajardo
Simposio Internacional de Energías RenovablesCERA-ESPOL
(Centro de Energías Renovables y Alternativas )
22
Objetivos principales
• Implementar un sistema de generación eléctrica de 2 KW de potencia, a 110 VAC.
• Elaborar membranas de intercambio protónico PEM utilizando quitosano
33
Efecto invernadero
44
Contaminación del aire
Tráficocarretera
Aeroespacio
RíosOcéanos
AtmósferaAgua subterráneo
Producción de Electricidadde energía solar, eólica Energía hidro
Licuefacción
Air
55
Economía del hidrógeno
PetroquímicaQuímica de Hidrógeno
Desmineralización
Electrólisis
Mercado del Calor
Producciónde Electricidad
66
Hidrógeno: Las Fuentes de la Energía Primaria y Aplicaciones
SUMINISTRO
DEMANDA
77
Hidrógeno: Pilas de combustible y Aplicaciones
88
Hidrógeno: Pilas de combustible estacionarias
Una pila de combustible es un dispositivo electroquímico capaz de convertir la energía química que contiene el hidrógeno en electricidad.
99
Pilas de Combustible Estacionarias
Una pila de combustible está formada por la unión de varias celdas de combustible.
1010
Celda de Combustible: funcionamiento
El proceso químico que se lleva a cabo es el siguiente:
Ánodo: 2H2 4H+ + 4e-
Cátodo: 4e- + 4H+ + O2 2H2O
Reacción completa: 2H2 + O2 2H2O
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Celda de Combustible: componentes
1. MEA conjunto membrana electrodo2. PTL Capa porosa de transporte (Carbón)3. Sello ( teflon )4. Placas de flujo (grafito) 5. Colector de corriente (cobre)6. Aislador eléctrico7. Placa final
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Sistema de generación de energía eléctrica 110 VAC
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Sistema de generación de energía eléctrica 110 VAC
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La generación y almacenamiento
El electrolizador PEM
Al aplicársele una tensión continua se produce la separación del agua en hidrógeno (H2+) en el polo negativo y en oxígeno (O2) en el polo positivo. Los gases son recibidos en recipientes colectores.Pureza H2 19,99999%
El hidrógeno reacciona con distintos metales o compuestos intermetálicos formando hidrurosCapacidad 900 sl.
Almacenamiento H2 en forma sólida
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La pila de combustible
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La pila de combustible
Principales especificaciones técnicas
Tipo de celda de combustible PEM
Número de celdas 72
Potencia 3000 W
Rendimiento 43 V a 69 A
Reactivos Hidrógeno y aire
Max temperatura 65 ⁰C
Flujo H2 a max potencia 42 l/min
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La pila de combustible
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Sistema de conversión DC - AC
1919
Sistema de medición
2020
Sistema de medición
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Tabla de consumo estimado
Tabla de consumo (watts)Bombillos ahorradores 6 20 120
Refrigerador 1 575 575
Televisor color 1 150 150
Radio 1 15 15
Licuadora 1 350 350
Estereo 1 75 75
plancha 1 800 800
TOTAL (watts) 2085
2222
Costos del sistema
Costos del sistema de generación 2KW
Pila de combustible (3 Kw) $13.000,00
Inversor (2.4 Kw) $820,00
Fuente DC $60,00
Comp. Electrónicos $100,00
Baterías Litio $60,00
TOTAL $14.040,00
