Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno
-
Upload
gugarte -
Category
Technology
-
view
135 -
download
2
description
Transcript of Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno
![Page 1: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/1.jpg)
GENERACION DE ENERGÍA ELECTRICA ALTERNATIVA PARA USO DOMESTICO UTILIZANDO
HIDRÓGENO
Ing. Jorge Ugarte Fajardo
Simposio Internacional de Energías RenovablesCERA-ESPOL
(Centro de Energías Renovables y Alternativas )
![Page 2: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/2.jpg)
22
Objetivos principales
• Implementar un sistema de generación eléctrica de 2 KW de potencia, a 110 VAC.
• Elaborar membranas de intercambio protónico PEM utilizando quitosano
![Page 3: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/3.jpg)
33
Efecto invernadero
![Page 4: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/4.jpg)
44
Contaminación del aire
![Page 5: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/5.jpg)
Tráficocarretera
Aeroespacio
RíosOcéanos
AtmósferaAgua subterráneo
Producción de Electricidadde energía solar, eólica Energía hidro
Licuefacción
Air
55
Economía del hidrógeno
PetroquímicaQuímica de Hidrógeno
Desmineralización
Electrólisis
Mercado del Calor
Producciónde Electricidad
![Page 6: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/6.jpg)
66
Hidrógeno: Las Fuentes de la Energía Primaria y Aplicaciones
SUMINISTRO
DEMANDA
![Page 7: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/7.jpg)
77
Hidrógeno: Pilas de combustible y Aplicaciones
![Page 8: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/8.jpg)
88
Hidrógeno: Pilas de combustible estacionarias
Una pila de combustible es un dispositivo electroquímico capaz de convertir la energía química que contiene el hidrógeno en electricidad.
![Page 9: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/9.jpg)
99
Pilas de Combustible Estacionarias
Una pila de combustible está formada por la unión de varias celdas de combustible.
![Page 10: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/10.jpg)
1010
Celda de Combustible: funcionamiento
El proceso químico que se lleva a cabo es el siguiente:
Ánodo: 2H2 4H+ + 4e-
Cátodo: 4e- + 4H+ + O2 2H2O
Reacción completa: 2H2 + O2 2H2O
![Page 11: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/11.jpg)
1111
Celda de Combustible: componentes
1. MEA conjunto membrana electrodo2. PTL Capa porosa de transporte (Carbón)3. Sello ( teflon )4. Placas de flujo (grafito) 5. Colector de corriente (cobre)6. Aislador eléctrico7. Placa final
![Page 12: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/12.jpg)
1212
Sistema de generación de energía eléctrica 110 VAC
![Page 13: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/13.jpg)
1313
Sistema de generación de energía eléctrica 110 VAC
![Page 14: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/14.jpg)
1414
La generación y almacenamiento
El electrolizador PEM
Al aplicársele una tensión continua se produce la separación del agua en hidrógeno (H2+) en el polo negativo y en oxígeno (O2) en el polo positivo. Los gases son recibidos en recipientes colectores.Pureza H2 19,99999%
El hidrógeno reacciona con distintos metales o compuestos intermetálicos formando hidrurosCapacidad 900 sl.
Almacenamiento H2 en forma sólida
![Page 15: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/15.jpg)
1515
La pila de combustible
![Page 16: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/16.jpg)
1616
La pila de combustible
Principales especificaciones técnicas
Tipo de celda de combustible PEM
Número de celdas 72
Potencia 3000 W
Rendimiento 43 V a 69 A
Reactivos Hidrógeno y aire
Max temperatura 65 ⁰C
Flujo H2 a max potencia 42 l/min
![Page 17: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/17.jpg)
1717
La pila de combustible
![Page 18: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/18.jpg)
1818
Sistema de conversión DC - AC
![Page 19: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/19.jpg)
1919
Sistema de medición
![Page 20: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/20.jpg)
2020
Sistema de medición
![Page 21: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/21.jpg)
21
Tabla de consumo estimado
Tabla de consumo (watts)Bombillos ahorradores 6 20 120
Refrigerador 1 575 575
Televisor color 1 150 150
Radio 1 15 15
Licuadora 1 350 350
Estereo 1 75 75
plancha 1 800 800
TOTAL (watts) 2085
![Page 22: Generación de energía eléctrica utilizando hidrógeno](https://reader033.fdocumento.com/reader033/viewer/2022061300/54c58ce94a7959aa558b4789/html5/thumbnails/22.jpg)
2222
Costos del sistema
Costos del sistema de generación 2KW
Pila de combustible (3 Kw) $13.000,00
Inversor (2.4 Kw) $820,00
Fuente DC $60,00
Comp. Electrónicos $100,00
Baterías Litio $60,00
TOTAL $14.040,00