TECNOLOGÍAS DE HIDRÓGENO Y PILAS DE COMBUSTIBLE

El agotamiento de los combustibles fósiles Problemática actual Agotamiento de los combustibles fósiles El 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 40-50 años 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 Más del 98% del transporte por carretera depende del petróleo

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

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

La necesidad de combustibles alternativos 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 (CO2)

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

No es un recurso natural. El Hidrógeno 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. No es un recurso natural. Hay que producirlo H2  Agua

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

El Hidrógeno: Almacenamiento Comparación del Volumen de Almacenamiento de 4 kg H2 en un vehículo Sólido: nanoestructuras Líquido: -253ºC Gas El Hidrógeno es muy ligero, pero ocupa mucho volumen.

El Hidrógeno: Uso en pilas H= -286Kj/mol Energía Química (Combustible+Oxidante) Energía Eléctrica Energía Térmica Energía Mecánica Máquinas Térmicas Límite de Carnot Pilas de Combustible Ecuación de Nerst Rendimiento motor térmico combustión interna ≤ 25% Rendimiento motor eléctrico (80%) movido por pila de combustible (90%) Rto. Total= 72% del contenido energético H2

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

El Hidrógeno: Economía del hidrógeno Se cierra el ciclo

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 100.000 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.

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

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

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

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

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

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

Tecnologías de Hidrógeno y Pilas de Combustible ANEXO Manejo de Herramienta HOGA: Software de simulación de Sistemas Híbridos Disponible en: www.hidrogenoaragon.org