el hidrógeno como combustible sostenible · motor de combustión interna celda combustible stack...
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El hidrógeno como combustible sostenible
Gisela Arzac
Si compactamos la evolución
biológica en 24hs
Homo sapiens 2s
Agricultura < 0.25s Revolución Industrial < 0.004 s
Utilización y manipulación de la naturaleza para obtener energía Fu
ego
1
00
0 0
00
añ
os
Do
mes
tica
ció
n
10
00
0 a
ño
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Met
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35
00
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70
0
Primera Revolución Industrial
Ener
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Nu
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0
Ener
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97
0
Eólic
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bio
mas
a
1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
Proyección
Consum
o e
nerg
ético (
10
8 G
Wh)
Año
nuclear
hidroelectricidad
carbon
gas
petroleo
biomasa
renovable
total
Histórico
Nuestra vida hoy
Necesitamos grandes cantidades
de energía
Ó Í Í Ó
CO2
1960 1970 1980 1990 2000 2010300
320
340
360
380
400
Concentr
ació
n d
e C
O2 (
ppm
)
Año
(b)
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
Incre
mento
de t
em
pera
tura
(oC
)
Dos grandes motivos para considerar nuestro sistema no sostenible
Origen de los combustibles fósiles
Los c.f. son vectores energéticos naturales, formados por procesos de M.a. que transportan la energía del sol
+ = +
H2O
H2
Energía≥ 237 kj/mol H20
O2
Producción
Energía≤237 kj/mol H20
O2
Combustión
Un nuevo paradigma energético
Producción de hidrógeno
H2O H2
Energía
Fuentes de energía
Solar Eólica Hidráulica Nuclear
El hidrógeno es un vector energético sintético
Reformado de HC CH4+ 2H2O = 4H2 +CO2
Transformaciones de la biomasa
Almacenamiento y transporte en forma de gas
Aplicaciones estacionarias
Uso en aplicaciones móviles grandes
Uso del hidrógeno como combustible en automóviles
Una vez que tengo el hidrógeno, ¿cómo se hace para producir energía?
H2 + 0.5O2 = H2O
Energía
Ruido!
C+
+
+
+
+
+
+
A-
-
-
-
-
-
-
-
H2O
H2 O2
H2O
Entradadel gas
combustible
Entradade aire
e-
Electrolito
Carga
ProductosProductos
+
Una ciudad más silenciosa
Motor de combustión interna
Celda combustible
stack
motor eléctrico
LaNi5 (s)+3H2 (g) ↔ LaNi5H6 (s) 2
Mg (s) + H2 (g) ↔ MgH2 (s) 7.6
LiH (s)+B (s)+1.5H2 (g) ↔ LiBH4 (s) 18.5
NB (s)+ 3H2 (g) → NH3BH3 (s) 19
Almacenamiento sólido
Almacenamiento sólido de hidrógeno
Seguro Económico Muchos ciclos
En nuestro grupo trabajamos con reacciones que producen hidrógeno
+ Hidrógeno +aire Energía
“Limpia”
0 10 20 30 40 50 60 70
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
HG
R (
L.m
in-1)
time (min)
0.2-1.2 L.min-1 H
2+ 300000 x
20 nm
1
2
3
4
20 nm
1
2
3
4 50 000 x
o
Formamos parte de un grupo de trabajo
Mariana Paladini
Dirk Hufschmidt
Vanda Godinho
Gisela Arzac
Asunción Fernández