Upload
lollisco
View
2.074
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Exhibition in Mas de Barberans. Xerrada al Mas de Barberans sobre "Cotxes que van amb aigua". Data: 12-08-08
Citation preview
Cotxes amb piles d’hidrogenCotxes amb piles d’hidrogen
Els cotxes que van amb aigua
Fonts actuals d’energia
Emissions de CO2
Inconvenients model actual• Contaminació atmosfèrica
Inconvenients model actual• Dependència del petroli
Inconvenients model actual•Font d’energia no renovable
Inconvenients model actual•Canvi climàtic
Solució:Les piles de combustible amb cel·les
d’hidrogen
Història18 38 : C h r i s t i a n 18 38 : C h r i s t i a n F r i e d r i c h F r i e d r i c h S c h ö n b e i nS c h ö n b e i n
Publica els principis de funcionament
Piles actuals:
Mark 902 de Ballard Power Systems escalable de 10 kW fins a 300 kW
Pila de combustible PEM de 6 kW i 1000 psi
Motor del BMW
V-12 H2
Pila de combustible E-Flex
Cèl·lula de combustible de Nissan de 130 kW (177 CV) i 68 l de volum
Pila PEM V=1.4 V a 1.8 VI = 500 mAP = 0,7 W a 0,9 W
Esquema d’una cel·la d’hidrogen
Negre = electrons
Blau = protons
Verd = oxigen
La nostra maqueta:
Electrolitzador: mitjançant un corrent elèctric, l’aigua es descompon en H2 i O2
Cel·les de combustible: a partir d’H2 i O2 es forma aigua i es produeix electricitat.
La nostra maqueta:Electrolitzador:
La nostra maqueta:Cel·les de combustible:
Un cotxe real:BMW Hydrogen 7 Característiques:
Potència: 260 CV
Dipòsits: 74 l de benzina i 7,8 kg de H2
Velocitat: 230 km /h
Consum: 3,6 kg (80 l) d’H2 cada 100 km
0,32 € /km amb hidrogen
Preu: ?
Inconvenients:
Despeses de producció elevades
Xarxa de distribució inexistent
Maleter reduït
Evaporació del 1 % al 3 % d’H2/dia
Mànega pesada
Avantatges:
Emissió de 4 g de CO2 per km en front de 332 g del V12
Altres prototips:
BMW — BMW Serie 7 DaimlerChrysler — Mercedes-Benz Necar 5
Ford — Ford Focus FCV General Motors — Hy-wire, HydroGen3
Honda - Honda EV Plus] Hyundai — Hyundai Santa Fe FCEV
Mazda - Mazda RX-8[1] Nissan — Nissan X-Trail FCV
Toyota — Toyota Prius Volkswagen
Fiat -Fiat Panda Hydrogen
Altres aplicacions:
Cèl·lula alcalina de 12 kW del transbordador de principis dels 70
Bicicleta
amb motor
80 km/h
160 km
4 h
5.400 €
Aparells aïllats: antenes, càmeres, ..
Informàtica
Autobús
en San José
Avantages:
• Eficiència: en un 60 %, el doble d’un motor de combustió.• Netes. Només emeten aigua. Els motors de combustió emeten CO2 , SO2, NO,...• Silencioses. No tenen parts mòbils excepte la bomba i ventiladors.• Modulars. Es poden afegir piles per aconseguir les potències necessàries ( de 1 W
fins MW)• Respectuoses amb el medi ambient. Energia a partir de fonts sostenibles.
Inconvenients:• Són cares en comparació als motors diesel i bateries per la presència del platí com
catalitzador.• Vida útil curta• Desenvolupament de les infraestructures del mercat
Fonts d’hidrogen
• Reformació d’hidrocarburs. Obtenció d’hidrogen a partir del gas natural, fuels, carbó, metanol,... a tº elevades i pressiona altes. (barat però produeix CO2. Actualment se’n produeixen 40 Mt)
• Fonts d’energia renovable solar o eòlica per electròlisi de l’aigua. L’hidrogen es pot emmagatzemar per tornar a produir electricitat en una pila (El nostre cotxe)
• Electròlisi gravitacional. (electròlisi amb unes grans forces inercials) (Amb 1 l d’aigua s’obté la mateixa energia que en 1 l de gasolina)
• Mètodes biològics. Diverses algues i cianobactèries produeixen hidrogen en certes condicions. Amb modificacions genètiques es genera 5 vegades més que en condicions silvestres.
• A partir de sucres, alcohols provinents de biomassa.
Sistemes d’emmagatzematge
• En estat gasós: dipòsits pressuritzats de fins 700 bars (aire:300 bars). Hi ha hidrogeneres que el subministren a 400 bars i recarreguen un dipòsit de cotxe en 4 minuts.
• En cavitats subterrànies a 50 bars.• En estat líquid en criotancs a -235 ºC. Exemple:
– Autobús amb capacitat equivalent a 50 l de gasolina o 450 kWh necessita 3 tancs de 190 l cadascun. Triga 15 minuts en recarregar-se
– El BMW 745h crema hidrogen líquid i té 300 km d’autonomia. Amb gasolina, 650 km.
• En hidrurs metàl·lics. Metalls que absorbeixen fins 15 vegades el seu pes a pressió atmosfèrica. L’equivalent a 10 l de gasolina necessita un pes de 230 kg i volums de 60 litres. S’utilitza en sistemes aïllats: per a submarins o parcs eòlics, solars, ...
• Nanotubs de carboni fets de grafit. Densitats doble que amb tancs criogènics.
El futur:
Futur "Hydrogen society" visió de Statoil, Norway