Maestría en Gestión de la Energía(UNLa-CNEA)

La energía: Los temas de hoy y las alternativas tecnológicas de mañana

Módulo: Movilidad sustentable

Avances en pilas a combustible hidrógeno de tecnología nacional

Héctor J. FasoliLaboratorio de pilas a combustión PEM a Hidrógeno

(Convenio EST-CITEDEF)Laboratorio de Química y Ciencia Ambiental

Facultad de Ciencias Fisicomatemáticas e Ingeniería (UCA)

Buenos Aires, 14 de junio de 2013

APROVECHAMIENTO DE ENERGíAS RENOVABLES

Necesario un regulador para el uso intensivo

hidrógenofuente limpia

permitealmacenamiento

estacional

puedetransportarse

obtenciónquímica, eléctrica,

y biológica

almacenablecomprimido o

hidruros)

Todas

algún grado de

varia

ción t

emporal

H2 + ½ O2 è H2O

VENTAJAS ENERGÉTICAS Y AMBIENTALES SI SEEMPLEA EN SISTEMAS ELECTROQUÍMICOS

PILAS A COMBUSTIBLE HIDRÓGENO

Energía limpia

1

Obtención de dihidrógeno

2

Almacenamiento

Transporte

¡USOS!

H2

3’

4’

EL VECTOR HIDRÓGENO

H. Fasoli

5

Generación

3

ESTACIONARIOS

MÓVILES

PORTÁTILES

http://www.evwind.es/2013/02/26/hyundai-to-make-worlds-first-mass-production-of-fuel-cell-cars/29921

4,1-10

4,1-10,0

0,0-4,0

htt

p:/

/200.5

1.9

1.2

31/c

en

so2010 /

(ú

lt.

vis

ita a

l sit

io(2

6/A

GO

/2011)

Mapa de densidad poblacionalMapa de isodensidad poblacional

100,1-15.000

ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA: PILAS Y BATERÍAS

HIDRÓGENO(del depósito) OXÍGENO

(del aire)

GASES DE ESCAPE(¡SÓLO AGUA!)

+-

HIDRÓGENO + OXÍGENO = AGUA + ENERGÍA

¿CÓMO FUNCIONA UNA PILA A COMBUSTIBLE?

¿Cómo funciona una Pila dede Combustión?

Catalizador

HidrógenoDel

depósito

Oxígeno delaire

Catalizador

Membrana de intercambio protónico

Residuo:solo AGUA

Circuito eléctrico

BATERÍA EA-5(2008)

2265 Wh/kg

Zinc/alcalina120 Wh/kg

Plomo-ácido40 Wh/kg

Níquel/hidruro80 Wh/kg

Li-ion720 Wh/kg

H. Fasoli y J. Franco

J. Franco y H. Fasoli

POTENCIA MÁXIMA DE PILAS ELEMENTALES

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Año

Po

ten

cia

máx

ima

en w

att

H. Fasoli y J. Franco

+

-

20062006

2008-2009

2006-2007

6 elementos

CITEDEST-B15.100

Hidrógeno Biológico para Celdas de Combustible (PIDDEF 23/10)

Colaboración ARA – DIDER

Tubo de cultivo con manómetro

H. Fasoli

1. La mayoría de los pobladores de pequeñas localidades y de zonas rurales no están conectados a la red eléctrica.

2. La energía es clave para el desarrollo económico y social de la región.

3. Los generadores a gas y gasoil son alternativas caras, sucias y provisorias.

ASPECTOS CLAVES

H. Fasoli

4. El potencial eólico de la patagonia es enorme (y el solar muy significativo).

5. El almacenamiento de esa energía en baterías de plomo ácido no es sostenible económica ni ambientalmente.

6. El desarrollo de tecnología nacional debe ser prioridad no sólo económica sino también estratégica.

ASPECTOS CLAVES

H. Fasoli y F. van der Pahlen

Aerogeneradores UCA

Bosque Petrificado Sarmiento

Aerogeneradores UCA

Bosque Petrificado Sarmiento

PROYECTO CABO BLANCO

Foto histórica ( tomada de Carlos Santos:Cabo Blanco, historia de un pueblo desaparecido; Editorial Piedra Buena, Buenos Aires, 2011)

CABO BLANCOEl faro

Programa Patagónico, UCA

CABO BLANCOEdificios de la caleta sur, hoy

Programa Patagónico, UCA

Tareas realizadas durante 2012Reconstrucción de la casa de piedra para un guarda parques(sostenida con energía eólica)

Programa Patagónico, UCA

Aerogeneradores UCA

Almacenamiento mediante acumuladores plomo-ácido(una mala práctica)

¿ PORQUÉ EN LA ANTÁRTIDA ?

1. Los Combustibles son escasos y caros . Un litro de combustible cuesta entre 5 y 7 veces el valor del continente

2. Los tratados Antárticos obligan a utilizar energías limpias

3. Largas distancias y logística complicada

4. Condiciones de trabajo adversas ( temperatura de trabajo óptima 80 ºC vs temperatura real menor a 25 ºC )

5. El mantenimiento debe ser lo más simple posible ( no hay ferreterías en las cercanías )

Turbina eólica VENTUS

Cursos y desarrollos ferroviarios.

Pilas y stacks a combustible hidrógeno.

Generadores eólicos.

Proyectos de desarrollo energético.

H. Fasoli

H. Fasoli

Departamento de Investigación y Desarrollo de Energías Renovables

hfasoli@yahoo.com ……………… hfasoli@citedef.gob.ar

Lab PEM