29 mayo 2018 uso de hidrógeno en el - radoctores.es

Uso de hidrógeno en eltransporte

Miguel A. PeñaAsociación Española del Hidrógeno

29 Mayo 2018

Mesa redonda“EL PAPEL DEL HIDRÓGENO EN LA SOCIEDAD”

Energía Limpia (H2 + 1/2 O2 H2O) Alto Rendimiento, comparado con los motores de combustión.

Protones (H+)

ÁNODO

ELECTROLITO

CÁTODO

Hidrógeno (H2) Oxígeno (O2) [AIRE]

Agua (H2O)

Electricidad(e-)

~ 1 V

Pila de Combustible (PEM)

Vehículo eléctrico

ME

Baterías H2FC

Vehículo eléctrico de hidrógeno

ME

Baterías

Presión 200 barNuevos desarrollos 350-700 bar

Hidrógeno Comprimido

Líquido criogénico a – 253 ºCa la presión ambiente

Hidrógeno Licuado

Hidruros metálicosM1M2 + H2 M1M2Hx

5 kW 10 kW 28 kW 50 kW

PEM Comerciales (Ballard)

(0.1 kW/L) (1.2 kW/L)

1990 1996

NECAR 1 (1994)

NECAR 2 (1996)

NECAR 3 (1997)NECAR 4 (1999)NECAR 5 (2001)

Daimler-Chrysler / Ballard

Toyota Mirai2015H2 700 bar, 5 kgAutonomía 500 kmPotencia 114 kW160 km/h

Hyundai ix352015H2 700 bar, 5,5 kgAutonomía 590 kmPotencia 100 kW160 km/h

Primeros vehículos comerciales

Primeros vehículos comerciales

Hyundai NEXO2018H2 700 bar, 6,3 kgAutonomía 750 kmPotencia 120 kW

Honda Clarity FC20182018H2 700 bar, 5 kgAutonomía 590 kmPotencia 130 kW

Evolución HydroGen4 (GM)

Hydrogen Filling Stations Worldwidehttp://www.netinform.net/h2/H2Stations

Despliegue del hidrógeno en Japón

Clean Energy Partnership (CEP)

Situación actual:50 estaciones de servicio

Perspectivas (Finales de 2019):100 estaciones de servicio:

Alemania. Plan energético 2050

Cálculo H2O producida (Gasolina vs. H2)

%C: 86% ; %H: 14% Gasolina

Densidad: 750 g/L C: 645 g/L ; H: 105 g/L

Emisiones: CO2: 2365 g/L ; H2O: 945 g/L

5 L/100 km CO2: 118 g/km ; H2O: 95 g/km

FCV

1 kg H2/100 km H2O: 90 g/km

Presión de vapor del agua

100% humedad: 5%

Pregunta: ¿Qué consumo de agua requiere la economía del hidrógeno?

Cálculo para el transporte, que por su uso distribuido no permite la reutilización del agua generada en las pilas de combustible:

- Turismos comerciales actuales (e.g., Toyota Mirai): depósito 5 kg H2; autonomía 500 km1 Kg H2 / 100 km

- Parque español de turismos: 22 M

- Kilometraje anual de un turismo: 10.000 km/año 30 km/día

22 M vehículos x 30 km/día x 1 kg H2 / 100 km = 6.6 M kg H2 / díaProducción electrolítica de 1 Kg de H2: son necesarios 9 Kg de H2O 60 M Kg H2O / día

H2O necesaria: 0.06 hm3/día

Para poner en contexto esta cifra (libro blanco de agua):http://www.magrama.gob.es/es/agua/temas/planificacion-hidrologica/sintesis_tcm7-28955.pdf

- Consumo total de agua en España: 96 hm3/día

Regadíos: 65 hm3/díaPoblaciones e industria: 17 hm3/díaRefrigeración centrales térmicas: 14 hm3/día

Gas Natural Transformación

Productos de uso cotidiano:plásticos, aceites,

fibras sintéticas, cauchos,abonos, detergentes, pinturas, etc…

ENERGÍA

Emisionesde CO2

Petróleo

Carbón

Productos energéticos:gasolinas, gasóleos,

GLP, querosenos, etc.

H2

Emisionesde CO2

Pilas de Combustible

¿Economía del Hidrógeno? (ciclo del carbono)

Gas Natural Transformación

H2

Productos de uso cotidiano:plásticos, aceites,

fibras sintéticas, cauchos,abonos, detergentes, pinturas, etc…

ENERGÍA

Emisionesde CO2

Petróleo

Carbón

Productos energéticos:gasolinas, gasóleos,

GLP, querosenos, etc.

Pilas de Combustible

ENERGÍASRENOVABLES

Uso directoAlmacenamientoy distribución

Economía del Hidrógeno