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HIDROGENERA SOSTENIBLE
Gonzalo González ÁlvarezConsultor en Energías Renovables
EOI-APEA 2005
ESQUEMA DE LA INSTALACIÓN
EL HIDRÓGENO (H2)
l Abundante, no contaminante y eficiente.
l Enlace H-H libera su E. química con el O2.
l ¿Sustituto del Gas ntral. a largo plazo?
l Fuentes de H2 en la Tierra:- Más común , el agua (H2O).- Combinado con HC, en minerales o en cptos. org.
Gas Natural76%
Petróleo23%Otros
1%
EL HIDRÓGENO (H2): Datos
Boyle en 1671Descubridor/año
-259,2Punto de fusión (ºC)
- 252,7Punto de ebullición (ºC)
0,071Densidad (g/ml)
1,00797Masa atómica (g/mol)
13,65Primer potencial de ionización (eV)
1s1Configuración electrónica
-Radio atómico (Å)
2,08Radio iónico (Å)
0,37Radio covalente (Å)
2,1Electronegatividad
+1Estado de oxidación
1Valencia
1Número atómico
HIDRÓGENONOMBRE
EL HIDRÓGENO (H2): Comparativa de combustibles
Sí/síSí/síNo/noToxicidad (combustible y emisiones)
SíSíNoVisibilidad de la llama
55�800Emisiones (mg CO2/kJ)
813�600858Temp. de combustión espontánea (K)
0.290.240.02Mínima energía de activación (mJ)
6-141-318-59Límites de detonación (%)
5-151-84-75Límites de inflamabilidad (%)
-31.510.8Densidad energética líq. (MJ/Nm3)
-0.730.071Densidad líquido (kg/l)
35.8-10.8Densidad energética gas (MJ/Nm3)
0.72-0.090Densidad gas (kg/Nm3)
5043120Poder calorífico inferior (kJ/gr)
METANOGASOLINAHIDRÓGENO
ELECTROLISIS DEL AGUA
l Introducir corriente eléctrica (CC) a través del agua, obteniendo H2 y O2.
l CELDAS: electrolito y electrodos (ánodo y cátodo).
l Mayor nº CELDAS, mayor potencia en el conjunto.
l Electrolizadores: aparato encargado de conversión.
l PEMFC: en vehículos, proceso INVERSO.
l H2O + electricidad àà H2+O2+calor
ALMACENAMIENTO DE H2
l Presurizado (máx. 800 bar.)
l Liquidol Hidruros metálicosl Materiales carbonosos:- Carbones activos- Nanotubos- Nanofibras
I + D (2005)
HIDROGENERA EN PLANTA
MODULO DE GENERACIÓN
0,6PR
Sin sombras1FS
FI =1- [1,2 *10 -4 (β - βopt)2 + 3,5 *10 -5 α 20,98FI
Fuente: EREN1,45kWh/m2díaGdm(0)
(15, 40)Grados (º)(α,β)
(0, 50.7)Grados (º)(αopt, βopt)
Diciembre (mes más desfavorable)50,7φ+10Periodo de diseño
Consumo diario de la carga18 203kWh/díaEd
40,7Grados (º)Latitud φ
AVILALocalidad
COMENTARIOSVALORUNIDADESPARÁMETRO
MODULO DE GENERACIÓN
βη HPSpanelGcemEd
rPpgenerado*
⋅=
HPSPppanelrPpgenerado
panelesN⋅
=º
VnpanelVn
ramafvpanelesN =/º
ramasfvpanelesNpanelesN
ramasfvN/º
ºº =
S NECESARIA = F * S CAPTACIÓN158 000m2Superficienecesaria
Dimensiones panel * Nº paneles75 960m2Superficie de captación
Isofotón I-1651,43m2Dimensiones del panel
14 953Nº ramas fv
4Nº paneles/ramafv
Tensión nominal de la instalación48VVn
Tensión nominal del panel12VVn panel
59 811Nº paneles
9868,8kWpPotencia de la instalación(Pp generador)
Diciembre (mes más desfavorable)2,17kWh/m2díaHPS
Isofotón I-165 (165 Wp)0,85Rendimiento del panel
Isofotón I-165 (165 Wp)0,165kWpPp panel
Gdm(α,β)= Gdm(0)*K*FI*FS2,41kWh/m2díaGdm(α,β)
HIDROGENERA A ESCALA
PILAS DE COMBUSTIBLE: PEMFC
APLICACIÓN FINAL: AUTOMOCIÓN
ALGUNOS EJEMPLOS
