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VEHÍCULOS ELÉCTRICOS DE PILA DE COMBUSTIBLE Carlos Sousa AGENEAL, Agencia Municipal de Energía de Almada. RESUMEN. Funcionamiento de una Pila de Combustible Producción, transporte y almacenamiento del Hidrógeno Algunas propuestas para los fabricantes. FUNCIONAMIENTO DE UNA PILA DE COMBUSTIBLE.
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VEHÍCULOS ELÉCTRICOS DEPILA DE COMBUSTIBLECarlos SousaAGENEAL, Agencia Municipal de Energía de Almada
RESUMEN • Funcionamiento de una Pila de Combustible • Producción, transporte y almacenamiento del Hidrógeno • Algunas propuestas para los fabricantes
Exhaust FUNCIONAMIENTO DE UNA PILA DE COMBUSTIBLE
Características principales: • Cada pila: 0.5 – 1 V • Intensidad: 0.3 – 1 A cm2 • Potencia: 0.3 – 0.5 W/cm2 FUNCIONAMIENTO DE UNA PILA DE COMBUSTIBLE
Ballard 900 107 CV 72 kg 34 x 24 x 75 cm Volumen 61 L 1,3 kw / L FUNCIONAMIENTO DE UNA PILA DE COMBUSTIBLE Ejemplo: 2 x 100 pilas( 40 cm x 40 cm) 2 x (100 x 0,7) x (40 x 40 x 0,375) = 2 x (70 V x 640 A) = 84 kw (114 CV)
15 - 35% 30 - >50% FUNCIONAMIENTO DE UNA PILA DE COMBUSTIBLE
RETOS PARA EL FUTURO • Coste: • 400 €/kw (7 veces el precio de un motor convencional) • Pila completa: 20.000,00 € (motor: 3.000,00 €) • Fiabilidad • Respuesta a regímenes transitorios • Problemas a temperaturas bajas (por debajo de 0 ºC) • Contaminación de H2 • Adaptación de vehículos • Necesidad de Hidrógeno (producción, transporte y almacenamiento)
PRODUCCIÓN, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE H2 • 1. Producción “industrial” • ¿Electrólisis del agua? ¿Gas natural? ¿Refinerías de petróleo? • Fuentes renovables • ¿Red de distribución? (no existe actualmente) • Costes, Inversiones • Seguridad y aceptación social
PRODUCCIÓN, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE H2 • 2. Producción Descentralizada (en la Estación de Servicio) • ¿A partir de? (¿Electrólisis del agua? ¿Gas natural? ¿Otros?) • Coste de las instalaciones • Seguridad y aceptación social
PRODUCCIÓN, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE H2 • Independientemente del lugar de producción (Estación de Servicio o planta industrial) • Sistema de llenado de depósito • Seguridad • Tiempo de llenado
PRODUCCIÓN, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE H2 • Almacenamiento en vehículo • ¿Gas comprimido a 300 bares? (densidad muy baja) • ¿Gas líquido a –253 ºC? (densidad baja, evaporación elevada) • ¿Matriz sólida? (proporción peso/volumen)
PRODUCCIÓN, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE H2 • 3. Producción a bordo con un rerformador • ¿A partir de gas natural, metanol, etanol? • ¿Gasolina? • Problemas • Eficiencia del sistema • Costes • Tecnología • Emisiones – No resuelve el “Problema del Carbono”
Necar 1 (1994) Necar 2 (1996) Necar 3 (1997; CH3OH) Necar 4 (1999) Necar 5 e Jeep Commander (2000; CH3OH)
Opel Hydrogen 1 • H2 líquido (75 litros; 5 kg H2) • 200 pilas (59/27/50 cm) - 150 – 200 V; 90 kw/ 122 CV - 68 kg • Batería auxiliar Peso: 1575 kg 0-100 km/h – 16 s Velocidad máx.: 140 km/h Autonomía: 400 km
PROYECTOS DEMOSTRATIVOS – CUTE “Clean Urban Transport for Europe” • CUTE: “Transporte Urbano Limpio para Europa” • Proyecto de demostración para probar y evaluar el comportamiento operacional de los autobuses de hidrógeno para transporte público • 10 ciudades europeas (Barcelona, Madrid, Londres, Hamburgo, Luxemburgo, Estocolmo, Ámsterdam, Stuttgart, Oporto) • 3 autobuses Daimler-Chrysler en cada ciudad • Diferentes métodos de producción de hidrógeno (Renovables – hidroeléctrico, gas natural, refinerías) • Evaluación de costes, infraestructuras, ciclo vital, emisiones, etc.