PROYECTO DE INNOVACIÓN EN FORMACIÓN PROFESIONAL

PROYECTO DE INNOVACIÓN EN FORMACIÓN PROFESIONAL

Resolución de 5 de abril de 2011, de la Secretaría de Estado de Educación y Formación Profesional, por la que se convocan ayudas destinadas a la realización de proyectos de innovación aplicada y transferencia del conocimiento en la formación profesional del sistema educativo. Innovación tecnológica. Colaboración entre centros de diferentes CCAA para el desarrollo de proyectos de innovación. Colaboración entre centros de Formación Profesional y empresas.

¿Qué es lo que van a quemar en lugar de carbón? Agua, respondió Pencroft. El agua, descompuesta en sus elementos por la electricidad. Sí, amigos míos, creo que algún día se empleará el agua como combustible, que el hidrógeno y el oxígeno de los que está formada, usados por separado o de forma conjunta, proporcionarán una fuente inagotable de luz y calor. El agua será el carbón del futuro. ¿Qué es lo que van a quemar en lugar de carbón? Agua, respondió Pencroft. El agua, descompuesta en sus elementos por la electricidad. Sí, amigos míos, creo que algún día se empleará el agua como combustible, que el hidrógeno y el oxígeno de los que está formada, usados por separado o de forma conjunta, proporcionarán una fuente inagotable de luz y calor. El agua será el carbón del futuro. Julio Verne “La isla misteriosa” (1874)

1ª y 2ª reunión en CIDETEC. Negociación de diferentes aspectos del Proyecto H2G. Establecimiento de las diferentes fases del proyecto.

Primera Fase del Proyecto: Transferencia de la innovación en la tecnología del hidrógeno y las pilas de combustible por parte de la empresa CIDETEC. Definición del balance de planta para un equipo didáctico con los técnicos de CEGASA.

- Definición del BOP con los técnicos de CEGASA.

Segunda Fase del Proyecto: Elaboración de las unidades didácticas. Visita a diversas instalaciones de fundaciones relacionadas con las tecnologías del hidrógeno y otras tecnologías limpias. Instalación de producción de H2 en Parque Eólico Experimental de Sotavento en Lugo.

Producción de hidrógeno con un electrolizador de 60 Nm3/h de capacidad, alimentado con corriente eléctrica proveniente de los aerogeneradores. El electrolizador produce hidrógeno a baja presión que luego se comprime para reducir el volumen de almacenaje en cilindros de acero a unos 200 bar. Para la posterior conversión a energía eléctrica, se emplea un equipo motogenerador de 60 kW eléctricos.

- Ciudad de la energía y Planta de Captura de CO2 en Ponferrada.

PROCESOS DE CAPTURA: Consiste en la separación del CO2 contenido en los gases de combustión producidos en centrales térmicas y procesos industriales. Existen tres tecnologías que van a permitir en un futuro próximo capturar el CO2 a gran escala antes de ser emitido a la atmósfera. La investigación, desarrollo y demostración de estas tecnologías tiene como fin último la reducción de los costes de la captura, actuando sobre la eficiencia de los procesos. Postcombustión: El CO2 se separa de los gases generados tras la combustión convencional de los combustibles fósiles. Precombustión: Esta tecnología se emplea generalmente en combinación con procesos de gasificación de carbón. Oxicombustión: En este caso, la combustión se realiza con oxígeno y no con aire, lo que hace que los gases de combustión estén constituidos casi exclusivamente por CO2(y agua) que se separa de forma relativamente sencilla. Este proceso requiere producción de oxígeno (como el anterior) y disposiciones especiales para poder realizar la combustión en condiciones adecuadas, pero constituye una tecnología altamente prometedora. El Centro de Desarrollo Tecnológico de CO2 de CIUDEN, es. CO2, incorpora procesos de oxicombustión. La instalación de CIUDEN es singular porque permite investigar con todo tipo de carbones e incorpora dos tecnologías distintas de oxicombustión: carbón pulverizado (CP) y lecho fluido circulante (LFC), siendo esta última única en el mundo.

- Fundación del Hidrógeno en Huesca.

- Fundación del Hidrógeno en Huesca. Integran fuentes de energías renovables, con sistemas de producción de hidrógeno basados en electrolisis. Desarrollan tecnologías propias en sistemas de almacenamiento de hidrógeno basados en hidruros metálicos. Ofrecen formación online y presencial, másteres universitarios, formación práctica, etc. Investigan y promocionan nuevas formas de movilidad sostenible. Desarrollan sistemas basados en pilas de combustible para suplir necesidades energéticas en vehículos, generadores portátiles y aplicaciones estacionarias.

Tercera Fase del Proyecto: Desarrollo de Curso on-line H2G para la formación a distancia en las tecnologías del hidrógeno y las pilas de combustible.

Tercera Fase del Proyecto.

Tercera Fase del Proyecto. Prácticas presenciales del curso H2G con la pila de 1 kW.

HIDRÓGENO: VECTOR ENERGÉTICO
- Presentación del Proyecto en IEFPS Usurbil

- Vector energético es la sustancia o dispositivo con capacidad para almacenar energía. - Baterías, pilas, condensadores, hidrógeno, agua en una represa, volantes de inercia, depósitos de aire comprimido o resortes son ejemplos de vectores energéticos. - El hidrógeno químicamente combinado es el tercer elemento más abundante en la Tierra.

ECONOMÍA DEL HIDRÓGENO

PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO

PILA DE HIDRÓGENO PEMFC. FUNCIONAMIENTO
Una pila de combustible (fuel cell, FC) es un dispositivo que convierte la energía química contenida en un combustible y un oxidante directamente en energía eléctrica. Una FC separa físicamente los procesos de oxidación y reducción: Oxidación: 2H H+ +4 e- (ánodo) Reducción: O2 + 4H+ +4 e H2O (cátodo) Reacción global: 2 H2 + O H2O La tensión reversible en circuito abierto máximo que puede proporcionar una FC viene dada por: E0= 1,23 V a 298,15 K

PEMFC: Pilas de combustible de electrolito de membrana polimérica. VENTAJAS: Estas celdas operan a temperaturas relativamente bajas (~ 80 °C), poseen una alta densidad de potencia, tienen una respuesta rápida a los cambios en la demanda de potencia, y son adecuadas para aquellas aplicaciones en las que se requiere una puesta en marcha rápida (p.ej. automóviles). De acuerdo con el DOE (USA) son las primeras candidatas para aplicaciones en vehículos ligeros, edificios y otras aplicaciones de baja potencia. INCONVENIENTES: Este tipo de FC es sensible a las impurezas presentes en el combustible. Coste. Durabilidad

PILA DE HIDRÓGENO PEMFC. MEA (Membrane Electrode Assembly)
Ánodo y cátodo: electrodo poroso de difusión de gas canalizado. Electrolito: membrana de intercambio protónico. H H+ +2 e- (ánodo) O2 + 4H+ +4 e H2O (cátodo) 2 H2 + O H2O

PILA DE HIDRÓGENO PEMFC. STACK.
Varias celdas en serie = STACK : POTENCIA (V, I)

PILA DE HIDRÓGENO PEMFC.
STACK:PLACA BIPOLAR Placas dispuestas a cada lado del MEA, encargadas de realizar las siguientes funciones: - Distribuyen los gases reactantes por todo el área activa de los MEAs, mediante canales y manifolds. - Barrera física entre MEAs, evitando que los gases reactantes de celdas contiguas reaccionen entre sí. - Colectores de corriente eléctrica: conectan en serie las monoceldas. - Retiran el agua + calor generados en los electrodos - Proporcionan rigidez estructural al stack.

STACK:JUNTAS. - Juntas de sellado del MEA: deben impedir el escape de hidrógeno al exterior y el paso de hidrógeno de ánodo a cátodo. Químicamente inertes. - Juntas de sellado entre placas de refrigeración: deben permitir el contacto eléctrico y térmico entre dos placas bipolares contiguas y a su vez asegurar que no exista escape de hidrógeno por los manifolds. - Juntas de sellado entre placas terminales y colectoras: deben asegurar el aislamiento eléctrico de las placas terminales. Ambas terminales están conectadas por una serie de varillas de acero que sirven para comprimir los componentes del stack. Si las placas terminales no estuvieran aisladas eléctricamente de las placas colectoras, se produciría un cortocircuito a través de las varillas. Junta sellado placa terminal y placa colectora Junta sellado entre placas de refrigeración Junta de sellado del MEA para evitar fugas de ánodo a cátodo y al exterior

STACK.

BOP.

BOP. BOP = Balance of Plant: conjunto de componentes auxiliares del stack para formar un sistema autónomo generador de electricidad. Stack Compresor Ventiladores Humidificador Regulador de presión Electroválvula ECU Convertidor Relés Cargador de baterías de plomo ácido Batería de plomo ácido

BOP.

MUCHAS GRACIAS Jose L. Vázquez Otero

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