Almacenamiento del hidrogeno

03 Almacenamiento del hidrógeno

Manual de formación

Capítulo 3

Almacenamiento del Hidrógeno

03 Almacenamiento del hidrógeno

Almacenamiento del hidrógeno
• Almacenamiento a alta presión
• Almacenamiento líquido
• Componentes físicos y químicos
• Demanda de energía para
comprensión y licuefacción
• Densidad de energía gravimétrica y
volumétrica
• Conclusión

03 Almacenamiento del hidrógenoIntroducción
Debido a su baja densidad, el almacenamiento del hidrógeno en
una razonable densidad energética representa un desafío técnico
y económico.
El hidrógeno puede ser vendido como
• gas comprimido
• líquido criogénico
• componentes físicos y químicos
Además de la densidad de energía gravimétrica y volumétrica,
son de interés la energía necesaria para su comprensión
y licuefacción así comolas condiciones de carga y
descarga de compuestos.
La infraestructura para el almacenamiento y el transporte incluye
recipientes de almacenamiento, distribución, dispensario
y mecanismos de reabastecimiento.

03 Almacenamiento del hidrógeno

Almacenamiento a alta presión
Hidrógeno gaseoso comprimido CGH2:
Gas comprimido a temperatura ambiente 200 – 700 bar
Consumo de comprensión 10 - 15 % decontenido energético Hu
Condiciones de seguridad: sistema de seguridad de almacenamiento
Capacidad de almacenamiento gravimétrico: 33.3 kWh/kg
Sistema 700 bar: 1 kg H2/ 20 kg tanque (5 masa%), 1.7 kWh/kg
Capacidad de almacenamiento volumétrico 700 bar: puro1.3 kWh/dm³
Sistema 700 bar: 0.02 kg H2/dm³, 0.7 kWh/dm³

03 Almacenamiento del hidrógeno

Almacenamiento a alta presión
Sistema de tanques:Cuestiones de seguridad a altas presiones, compensación de
temperatura, válvula de alivio de presión, válvula de reducción de
presión.
• Monolítico de acero (tipo I)
• Funda de metal parcialmente cubierta por fibras de carbono (tipo II)
• Funda de metal completamente cubierta por fibras de carbono (tipo III)
• Material compuesto (tipo IV)
Tubos,
válvulas

Sensores

Válvula
de cilindro
Regulador
depresión
Estructura,
soporte,
protección

Conexión
eléctrica

Cilindros
Cilindro
Llenadode
deH2
H2
Relleno
a
alta
presión
Salida de H2 a alta presión
a baja presión

Fuente: Dynetek

Almacenamiento a alta presión

03 Almacenamiento del hidrógeno

Infraestructura: similar al gas natural
Compresor de pistón multietapa por encima de 900 bar.
Llenado a alta presión de reserva dentro del sistema de
tanquespor gradiente de presión.
Control de exceso de calor y de llenado. Dispensadores con
acoplamientos certificados para 350 bar y 700 bar.
Transporte en carretera o tren de contenedores de alta
presión. Son económicos para gaseoductos de grandes
cantidades de hidrógeno.

Almacenamiento líquido

03 Almacenamiento del hidrógeno

Hidrógeno líquido LH2:
almacenamiento criogénico a presión ambiental a-253°C
consumos de licuefacción 20 - 30 % de contenido energético Hu
sistema de almacenamiento complejo y abierto – embullición
sin pérdidas (1% a 3% por día)
capacidad de almacenamiento gravimétrico: puro: 33.3 kWh/kg
sistema: 1 kg H2/ 18 kg tanque (7 masa%), 2 kWh/kg
capacidad volumétrica de almacenamiento: puro 2.3 kWh/dm³
sistema: 0.04 kg H2/dm³, 1.2 kWh/dm³

03 Almacenamiento del hidrógenoAlmacenamiento líquido
Sistema de tanque:
Recipiente con el exterior e interior de acero austenítico,
Termo-aislado y MLI (aislamiento multicapas)
recipiente interior
super-aislamiento
Sonda de nivel
tubo de llenado
gas sobrante
líquido sobrante
Puerto de llenado

recipiente exterior
soporte de contenedor interior
Hidrógeno líquido
válvula de seguridad
hidrógeno gaseoso
(+20ºC a +60ºC
paraenergía)
principal válvula de cierre

calefacción eléctrica
selector de válvula para gas y líquido

calentador de hidrógeno

Fuente
: Linde Gas
Fuente:

Almacenamiento líquido

03 Almacenamiento del hidrógeno

Sistema de tanque automotriz:
Diseñado por MAGNA / BMW
Contenido LH2 :

170 litros / 8 kg

Peso (sin H2):
Sistema de presión:
Presión de vaporización:
Válvula de seguridad:

ca. 150 kg
ca. 3 bar...