Celdas de hidrógenoPor:Bobadilla Barrón BelénPeralta GustavoQuiroz Lima Samuel
Definiciones• Es un tipo de celda de combustible que genera una conversión
de energía electroquímica.• Cumple un ciclo regenerativo.• Reabastece y convierte continuamente energía química del
combustible (hidrógeno) y del oxidante (oxígeno) en energía eléctrica.
Estructura
La membrana• PEM: Proton Exchange Membrane
PEM
Funcionamiento
Funcionamiento Químico
Funcionamiento Químico
Funcionamiento Químico
Funcionamiento Químico
Funcionamiento Químico
Funcionamiento Químico
Diagrama de integración
Reabastecimiento• Sistemas de almacenamiento de hidrógeno• Hidrógeno Líquido (almacenamiento criogénico)• Acumulador a presión (estado gaseoso)• Contenedor metálico (enlace químico)
Reabastecimiento
Arreglo de celdas
Rendimiento
Rendimiento
Rendimiento
Desventajas• Aún no puede ser implementado como fuente primaria de
energía.• Costos de desarrollo aún muy elevados.• Requiere de integración con otras áreas de ingeniería como la
electrónica de potencia, mecánica y de control.
Desventajas• Costos de implementación en vehículos muy elevados.• Requeriría una gran inversión para desarrollar la
infraestructura para la red de recarga de combustible.
Desventajas• Riesgo por la volatilidad del hidrógeno:• Desarrollo de tanques de combustible con tecnología para
monitorear, controlar y contener alguna reacción imprevista del hidrógeno.
Ventajas• Generación de energía sin emisión de contaminantes
químicos.• Disminución de contaminación por ruido.• Desarrollo de motores inteligentes=>ahorro de combustible.• Alternativa para desarrollar motores híbridos.• Único combustible libre de carbón con gran disponibilidad• Bajas emisiones de nitrógeno, ventaja sobre el Diesel• Posibilidad de hibridación• Posibilidad para generar electricidad
Aplicaciones• Implementación en vehículos híbridos• Pioneros:• 1971-Ford (almacenamiento de hidrógeno criogénico)• 1975 Mercedes Benz• 1979-BMW, mezcla criogénica, vehículo híbrido• 1999-BMW 750hL, 12cil.
Aplicaciones• 2007-BMW Hydrogen 7:• Primer auto con motor de combustión de hidrógeno• Producción en serie• 12 cil (191kW) con tanque de hidrógeno líquido
Referencias• Pischlinger, S. Alternative Vehicle Propulsion Systems.
Rheinisch-Westfalische Technische Hochschule Aachen: Alemania, 2009.
• Eckstein, L. Alternative and Electrified Vehicle Propulsion. Rwthaachen University: Alemania, 2012.
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