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Comisión Nacional de Energía Atómica Dr. Daniel M. Pasquevich, Director del I NSTITUTO DE E NERGÍA Y D ESARROLLO S USTENTABLE Diseño: Lic. Stella Spurio.

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1 Comisión Nacional de Energía Atómica Dr. Daniel M. Pasquevich, Director del I NSTITUTO DE E NERGÍA Y D ESARROLLO S USTENTABLE Diseño: Lic. Stella Spurio 1 HIDRÓGENO: UN PANORAMA DE LA SITUACIÓN MUNDIAL y EL PROYECTO GNC-H EN ARGENTINA HIDRÓGENO: UN PANORAMA DE LA SITUACIÓN MUNDIAL y EL PROYECTO GNC-H EN ARGENTINA 3º Jornada de Intercambio ESCENARIO ENERGÉTICO ARGENTINO UCA - 29 de setiembre de 2010

2 2 Es uno de los Institutos de la CNEA creado en el 2002 para dotar al Estado Nacional de un centro de referencia en ENERGÍA y AMBIENTE ¿QUÉ ES EL IEDS ? Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

3 NA-SA ARN Autoridad Regulatoria Nuclear Operador de las Centrales Nucleares CNEA 3 En 1994 Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

4 PRESIDENCIA de la Nación ARN NA-SA CNEA SECRETARÍA de Energía MINISTERIO de Planificación, Inversión Pública y Servicios SECRETARÍA General 4 4 Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

5 5 Desde 1950 a la fecha nacieron EMPRESAS FUNDACIONES INSTITUTOS Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

6 INSTITUTO DE ENERGÍA Y DESARROLLO SUSTENTABLE Secretaría de Energía de la Nación I NSTITUTOS DE LA CNEA ACADÉMICOS INSTITUTO BALSEIRO (CAB) INSTITUTO D. BENINSON (CAE - CAC) INSTITUTO SABATO (CAC) Univ. Nac. de Cuyo Univ. Nac. de San Martín 6 Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

7 7 Promover, gestar y ejecutar proyectos científico-tecnológicos en el marco de una definida política ambiental F UNCIÓN Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

8 8 Promover el uso de energía en forma sustentable, poniendo en marcha proyectos científico-tecnológicos que contribuyen al desarrollo económico y social del país M ISIÓN Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

9 El IEDS cuenta con la experiencia de los científicos y tecnólogos de la CNEA en energía y ambiente 9 Suma a sus capacidades operativas el aporte de universidades, institutos y empresas públicas y privadas Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

10 Promover el uso racional de los recursos energéticos Desarrollar opciones energéticas limpias tendientes a minimizar las emisiones Promover la sustentabilidad de la energía nuclear optimizando su ciclo de vida Identificar y llevar a cabo proyectos que promuevan el desarrollo sustentable 10 O BJETIVOS Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

11 11 A CTIVIDADES INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE PROYECTOS INGENIERÍA CAPACITACIÓN SERVICIOS Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

12 12 Reemplazo parcial de GNC por Hidrógeno sin modificar la tecnología actual de motores, la distribución y el abastecimiento al cliente Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable PROYECTO: Combustible Híbrido GNC-H OBJETIVO

13 Contexto del proyecto Se sustenta en el gran desarrollo alcanzado en el país en el uso del GNC para vehículos de transporte (experiencia en la conversión de motores, establecimiento de una amplia red de distribución y expendio) 13 Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable PROYECTO: Combustible Híbrido GNC-H

14 14 ¿Cuándo? HIDRÓGENO: RECURSO ENERGÉTICO

15 ….es improbable utilizar al hidrógeno como insumo para la generación masiva de energía eléctrica. Se podrá utilizar en aplicaciones asociadas a la generación distribuida o en sitios estratégicos, como la base Marambio en la Antártida. H: COMBUSTIBLE DEL FUTURO 15 Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

16 Combustible Hidrógeno en el MUNDO Vehículos eléctricos, Tecnología de celdas de combustible Vehículos a H2 puro por combustión interna, Tecnología de nuevos motores BMW, Km Con un automóvil a Hidrógeno puro. FORD, en un motor Zetec 2L, modificó Pistones, cabeza de cilindros, sistema de Ignición, etc al usar hidrógeno puro Proyecto CUTE Clean Urban Transport for Europe 9 ciudades europeas 16 Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

17 Vehículos eléctricos, Tecnología de celdas de combustible Vehículos a H2 puro por combustión interna, Tecnología de nuevos motores BMW, Km Con un automóvil a Hidrógeno puro. FORD, en un motor Zetec 2L, modificó Pistones, cabeza de cilindros, sistema de Ignición, etc al usar hidrógeno puro Proyecto CUTE Clean Urban Transport for Europe 9 ciudades europeas 17 Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable Combustible Hidrógeno en el MUNDO El proyecto GNC-H implementa el uso del Hidrógeno en motores de combustión interna con mínimas modificaciones del parque automotor y de la red de distribución.

18 Línea del tiempo COMBUSTIBLES Fósiles GNC-H 18 Progresivo uso de combustibles alternativos ¿Vehículos eléctricos? Baterías Solares Celdas de combustible H Hidrógeno puro

19 Uso energético Uso convencional INGENIERÍA DEL H Producción a partir de metano Uso cautivo Uso estacionario Producción a partir de agua Transporte Almacenamiento Distribución Uso móvil Nueva tecnología 19 Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

20 Introducir la máxima cantidad de hidrógeno al GNC sin alterar la tecnología actual de los motores de combustión interna 20 PROYECTO GNC-H: OBJETIVO Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

21 Producción de H Transporte Almacenamiento Producción de mezclas Combustión Emisiones 21 Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable PROYECTO GNC-H: ÁREAS DE ESTUDIO

22 Abierto a la participación de empresas. El objetivo final es contribuir a generar y sustentar la industria y el mercado asociado al uso del H 2 como combustible. 22 PROYECTO DEMOSTRATIVO Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

23 Empresas Universidades CNEA a través del IEDS 23 Air Liquid Enarsa Villa Motores UNLP UTN UBA PARTICIPANTES Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

24 1.Disminuir emisiones y avanzar en el desarrollo de un nuevo combustible, más limpio y más eficiente 2.Extender el uso de un recurso no renovable por otro renovable 3.Contribuir a afianzar el liderazgo en combustibles gaseosos 4. Mejor uso de las energías primarias VENTAJAS ESPERADAS Menos CO 2 CO, HC ¿NOx? Por km Reemplazo de metano por agua que se recupera Mayor parque automotor a GNC Producción de H a partir de energías a pérdida 24 Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

25 Áreas de trabajo: Materiales Procesos Electrónica Físico-química de reacciones de combustión Metalurgia Seguridad en el uso del Hidrógeno Otras 25 Se volcará a esta actividad la experiencia desarrollada en el campo nuclear Este proyecto utiliza la experiencia de las Instituciones participantes en el campo del Hidrógeno y motores Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable PROYECTO: Combustible Híbrido GNC-H

26 26 Algunos puntos de estudio específicos: Ensayos en dinamómetro del motor con inyección de mezclas híbridas. Modelización de la combustión Determinación del rendimiento Condiciones de seguridad Gases de emisión Materiales Vida útil del motor Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable PROYECTO: Combustible Híbrido GNC-H

27 Clean Urban Transport for Europe Transporte Público a Hidrógeno Ciudades Europeas que participan: Amsterdam Estocolmo HamburgoStuttgart Londres Luxemburgo Madrid Oporto Barcelona Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

28 Technical Drawing of Fuel cell Citaro bus 28

29 29 Characteristics of the CUTE filling stations Refuelling Station Technology PAGINA DEL PDF: 17

30 30 Hydrogen Storage Banks at the Hamburg Station

31 31 Electrolyser Unit in Reykjavik (ECTOS Project)

32 32 Design values for the cities using electrolysers for on- site hydrogen production

33 Design values for the cities using steam reformers for on-site hydrogen production 33

34 34 Skid with the Stuttgart Steam Reformer Unit

35 35 Trailer for Liquid Hydrogen Supply External Hydrogen Supply

36 36 Trailer for Gaseous Supply in Luxembourg

37 37 Amounts of hydrogen dispensed at each site. Blue bars: Sites with solely external supply. Red bars: Sites with on-site electrolysis (external backup possible in Barcelona and Hamburg). Green bars: Sites with on-site steam reformers (Madrid with complementing regular external supply, Stuttgart with external backup). Hydrogen Infrastructure Operation: Results and Lessons Learnt

38 38 Generalised schematic of the CUTE hydrogen infrastructure facilities Hydrogen is supplied by truck from external sources or generated on site. It is compressed, stored, and on demand dispensed to the buses. Dispensing can take place by pressure differential only (decanting), by pressure differential followed by filling up the vehicle tank with a booster compressor, or with a booster compressor only.

39 39 Average availabilities of the station units

40 40 Causes for downtime of the station unit across all sites. Maintenance represents scheduled maintenance; Safety Concerns represents periods when the station was technically OK but taken out of service due to safety concerns; all other categories represent failure and repair of the component and its auxiliaries.

41 41 Specific hydrogen losses relative to the sum of external supply and on-site generation. Losses were determined as the difference between the amounts supplied and dispensed.

42 42 Nature of Safety Incidents during Operational Phase of CUTE Project

43 43 The drivers opinions on some of the bus characteristics; Comfort, safety and performance: responses answers from the drivers in Hamburg, London, Luxembourg and Stockholm.

44 44 The availability of the buses in the nine CUTE cities

45 45 The total amount of kilometres driven in the nine CUTE cities The operating hours in each CUTE city

46 CUTE Hamburg Buses ready for action in the new Hy:FLEET CUTE Project 46

47 Fue creado por el IEDS en el 2005 bajo el lema: Investigación y desarrollo para la transición hacia sistemas energéticos basados en el uso del hidrógeno y energías renovables CONGRESO NACIONAL SOBRE HIDRÓGENO Y FUENTES SUSTENTABLES DE ENERGÍA 47 H YFUSEN Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

48 Actividades CONFERENCIAS PLENARIAS / SEMIPLENARIAS POSTERS CIENTÍFICOS TECNOLÓGICOS MESAS REDONDAS POLÍTICO-EMPRESARIALES H YFUSEN 48 Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable Se otorgan becas por concurso de méritos a estudiantes avanzados y profesionales recientemente egresados

49 49 FUENTES RENOVABLES DE ENERGÍA Energía y Ambiente Eólica – Solar – Biomasa - Biocombustibles Geotérmica, mareomotriz y micro-aprovechamientos hidroeléctricos Eficiencia Energética HIDRÓGENO Producción y purificación Almacenaje, transporte y distribución Celdas de combustible Baterías en base Hidrógeno Usos de Hidrógeno como combustible Materiales Seguridad, estándares y regulaciones Reformado, catálisis y procesos TEMAS LA ETAPA DE TRANSICIÓN HACIA NUEVAS FUENTES ENERGÉTICAS Análisis Económicos Proyectos, prototipos y plantas demostrativas Proyecciones, estrategias y prospectiva energética Generación distribuida Educación y Energía H YFUSEN Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

50 H YFUSEN en Bariloche 50 Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

51 51 H YFUSEN en Posadas Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

52 52 Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable H YFUSEN en San Juan

53 H YFUSEN Energía Solar Fotovoltaica Vinculación de generación distribuida a la red Impacto ambiental y las energías alternativas Motores Otto y Diesel con combustibles alternativos Producción y purificación de H usando alcoholes Seguridad en sistemas de H Generadores eólicos Biocombustibles Almacenamiento de H Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable CURSOS INTRODUCTORIOS

54 H YFUSEN y Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable Trabajos presentados en el HYFUSEN 2007 y 2009 fueron publicados en la International Journal of Hydrogen Energy.

55 H YFUSEN 2011 Se organizará en colaboración con la UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL Se llevará a cabo en la ciudad de Mar del Plata (Pcia. de Buenos Aires) del 6 al 10 de junio / ieds 55 Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable

56 Dra. Cristina Fernández Degiorgi Tel: ¡M UCHAS G RACIAS! 56 IEDS INSTITUTO DE ENERGÍA Y DESARROLLO SUSTENTABLE


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