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TECNOLOGÍAS DE HIDRÓGENO Y PILAS DE COMBUSTIBLE. Problemática actual Agotamiento de los combustibles fósiles Figura 2. Producción mundial de petróleo.

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1 TECNOLOGÍAS DE HIDRÓGENO Y PILAS DE COMBUSTIBLE

2 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 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 de los combustibles fósiles

3 Problemática actual Contaminación medioambiental 99 % de impacto ambiental debido a combustibles fósiles Efecto Invernadero

4 Los recursos energéticos Origen Renovable Origen Renovable Origen No Renovable Origen No Renovable Búsqueda de alternativas energéticas

5 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 (CO 2 )

6 El Hidrógeno Una de las opciones alternativas a la economía basada en el empleo de combustibles fósiles para el abastecimiento energético. Hidrógeno: El elemento más ligero y más abundante constituye el 75% de la masa del Universo y el 90% de sus átomos Elemento más ligero del Universo: En la atmósfera terrestre se encuentra tan solo una fracción de 1 ppm en volumen

7 H 2 Agua El Hidrógeno No es un recurso natural. Hay que producirlo Hay que producirlo No es un recurso natural. Hay que producirlo Hay que producirlo Se encuentra en la superficie terrestre combinado. Es el décimo elemento en peso y el primero en número de átomos. Más del 80% de éste lo encontramos en forma de agua.

8 El Hidrógeno: Fuentes de obtención H2H2H2H2 H2H2H2H2 Renovables No Renovables ACEITES ACEITES (Renovables o fósiles): por Reformado de vapor o Oxidación parcial CARBON CARBON: Con Gasificación ALCOHOLES: Etanol, metanol ALCOHOLES: Etanol, metanol derivados de gas o Biomasa con Reformado AGUA y ELECTRICIDAD AGUA y ELECTRICIDAD: Electrólisis de agua con electricidad renovable MADERA (Biomasa) MADERA (Biomasa): Por Pirólisis ALGAS: ALGAS: Por Fotosíntesis GAS GAS: Gas Natural o Bio-gas por Reformado de vapor o Oxidación parcial 96% 48% 30% 18% 4%

9 El Hidrógeno: Almacenamiento Comparación del Volumen de Almacenamiento de 4 kg H 2 en un vehículo Sólido: nanoestructurasLíquido: -253ºCGas El Hidrógeno es muy ligero, pero ocupa mucho volumen.

10 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 H= -286Kj/mol Energía Química (Combustible+ Oxidante) Energía Eléctrica Energía Térmica Energía Mecánica Máquinas Térmicas Límite de Carnot Pilas de Combustible Ecuación de Nerst

11 El Hidrógeno: Aplicaciones de pilas Móviles Estacionarias Portátiles Alta eficiencia Respuesta Rápida Sin emisiones Carácter modulas Silenciosas Coste elevado

12 El Hidrógeno: Economía del hidrógeno Se cierra el ciclo

13 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 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.

14 Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible UNIDAD 1 Conceptos generales: Propiedades físico-químicas del hidrógeno Propiedades físico-químicas del hidrógeno La economía del hidrógeno La economía del hidrógeno Escenarios de introducción Escenarios de introducción Introducción a las tecnologías Introducción a las tecnologías

15 Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible UNIDAD 2 Producción de hidrógeno: Escenario actual Escenario actual Producción a partir de recursos no renovables Producción a partir de recursos no renovables Producción a partir de recursos renovables Producción a partir de recursos renovables

16 Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible UNIDAD 3 Almacenamiento de hidrógeno: Almacenamiento como: Almacenamiento como: Gas a presión Líquido criogénico Sólido Sistemas de distribución Sistemas de distribución Hidrogeneras Hidrogeneras Equipos auxiliares Equipos auxiliares

17 Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible UNIDAD 4 Aplicaciones: Conceptos generales de pilas de combustible Conceptos generales de pilas de combustible Aplicaciones Aplicaciones Funcionamiento Funcionamiento Tipos de pilas Tipos de pilas Componentes Componentes Motores de combustión de hidrógeno Motores de combustión de hidrógeno

18 Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible UNIDAD 5 Seguridad: Comportamiento básico de seguridad Comportamiento básico de seguridadPrevención Control de riesgos Recomendaciones Seguridad: desarrollos futuros Seguridad: desarrollos futuros Marcado CE y homologación Marcado CE y homologación

19 Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible Gestión de proyectos: Quien es quien Quien es quien Proyectos Nacionales e internacionales Proyectos Nacionales e internacionales Financiación de proyectos Financiación de proyectos UNIDAD 6

20 Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible ANEXO Manejo de Herramienta HOGA: Software de simulación de Sistemas Híbridos Disponible en:


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