Produccion De Hidrogeno
Páginas: 18 (4282 palabras)
Publicado: 11 de diciembre de 2012
ANALISIS TECNICO-ECONOMICO DE LA PRODUCCION DE
HIDROGENO A PARTIR DE MATERIAS PRIMAS RENOVABLES Y SU
APLICACIÓN A PILAS DE COMBUSTIBLE PARA FUENTES
MOVILES
Autores:
Ing. Virgilio A GREGORINI
Instituto
de
Energía
Desarrollo
y Tel: 4704-1467
Sustentable, gregorini@cnea.gov.ar
Comisión Nacional de Energía
Atómica
Dr. Miguel LABORDE
Laboratorio
de
Procesos Tel:Catalíticos,
Facultad
de
Ingeniería, UBA
Ing Héctor PANELATI
Facultad de Ingeniería, UBA
Tel:
RESUMEN
El presente trabajo buscará determinar el valor fundamental del Proyecto de
Instalación de una Planta generadora de energía eléctrica de 1 kW de potencia usando
hidrogeno, obtenido a partir de bioetanol, como combustible. El mismo se encuentra
actualmente en plena etapade instalación y es ejecutado por el Laboratorio de Procesos
Catalícos del Departamento de Ingeniería Química de la Facultad de Ingeniería de la
Universidad de Buenos Aires, a cargo del Dr. Miguel LABORDE.
El bioetanol resulta una de las opciones más atrayentes para producir hidrogeno, por
su fácil manejo, almacenamiento, seguridad y porque el sistema de producción de hidrogeno
tiene laventaja significativa de ser aproximadamente neutral en las emisiones de dióxido de
carbono, ya que la cantidad que es producida es consumida por la biomasa en crecimiento
formando un ciclo cerrado. Es por esto que resulta una alternativa muy interesante para se
aplicada a fuentes móviles.
Palabras clave: hidrógeno, bioetanol, celdas de combustible, análisis económico.
OBJETIVOS
El objetivode esta tesis de grado es elaborar un análisis técnico-económico de las
tecnologías existentes, en etapa de desarrollo y en etapa de investigación, de producción de
hidrógeno empleando como materias primas hidrocarburos y alcoholes. En particular se
analizarán las tecnologías que emplean materias primas renovables (focalizándonos en el
bioetanol) y se efectuará un análisis comparativo conaquellas que emplean recursos fósiles.
El análisis técnico buscara presentar el estado actual de desarrollo de los diferentes
métodos de obtención de hidrógeno y compararlos entre si.
El análisis económico contará con sus dos partes componentes: la evaluación
empresarial y la evaluación social. En la primera, por un lado se buscara comparan las dos
vías mas parecidas de obtención dehidrógeno (a partir de metano y de etanol como
materias primas); y por el otro valuar un Proyecto de Instalación de una Planta de
generación de electricidad usando hidrógeno como combustible (obtenido a partir de
bioetanol).
Se hará mayor hincapié en la evaluación empresarial, por tener mayor conexión con
los conocimientos adquiridos en el estudio de la carrera de Ingeniería Industrial; perotambién se desarrollará (aunque brevemente) la segunda, la cual incluye temas tan
importantes como el desempleo, la pobreza y la desigualdad en la sociedad.
2
PARTE I: ANALISIS TECNICO
A- EL HIDRÓGENO COMO FUENTE ALTERNATIVA DE ENERGÍA
Uno de los grandes retos de la humanidad para el presente siglo es el desarrollo de
fuentes energéticas cuyo uso no altere el equilibrio ambiental (o lo alterelo menos posible).
La crisis petrolera de los años 70 atrajo forzosamente la atención hacia fuentes
alternativas de energía. Sin embargo fue la contaminación atmosférica, que el uso de
combustibles fósiles ha causado, lo que reforzó fuertemente el interés por dichas fuentes.
Surgió la necesidad de buscar un combustible cuya utilización no origine daños
ambientales y que este disponible engrandes cantidades.
Medios de
Formas de
Densidad de energía
Densidad de energía
energía
almacenamiento
gravimétrica
volumétrica [kWh/litro]
[kWh/kg]
Gas (20 MPa)
33,3
0,53
Gas (24,8 MPa)
33,3
0,64
Liquido (-273 ºC)
33,3
2,36
Hidruro Metálico
0,58
3,18
Gas (20 MPa)
13,9
2,58
Gas (24,8 MPa)
13,9
3,01
Liquido (-162...
HIDROGENO A PARTIR DE MATERIAS PRIMAS RENOVABLES Y SU
APLICACIÓN A PILAS DE COMBUSTIBLE PARA FUENTES
MOVILES
Autores:
Ing. Virgilio A GREGORINI
Instituto
de
Energía
Desarrollo
y Tel: 4704-1467
Sustentable, gregorini@cnea.gov.ar
Comisión Nacional de Energía
Atómica
Dr. Miguel LABORDE
Laboratorio
de
Procesos Tel:Catalíticos,
Facultad
de
Ingeniería, UBA
Ing Héctor PANELATI
Facultad de Ingeniería, UBA
Tel:
RESUMEN
El presente trabajo buscará determinar el valor fundamental del Proyecto de
Instalación de una Planta generadora de energía eléctrica de 1 kW de potencia usando
hidrogeno, obtenido a partir de bioetanol, como combustible. El mismo se encuentra
actualmente en plena etapade instalación y es ejecutado por el Laboratorio de Procesos
Catalícos del Departamento de Ingeniería Química de la Facultad de Ingeniería de la
Universidad de Buenos Aires, a cargo del Dr. Miguel LABORDE.
El bioetanol resulta una de las opciones más atrayentes para producir hidrogeno, por
su fácil manejo, almacenamiento, seguridad y porque el sistema de producción de hidrogeno
tiene laventaja significativa de ser aproximadamente neutral en las emisiones de dióxido de
carbono, ya que la cantidad que es producida es consumida por la biomasa en crecimiento
formando un ciclo cerrado. Es por esto que resulta una alternativa muy interesante para se
aplicada a fuentes móviles.
Palabras clave: hidrógeno, bioetanol, celdas de combustible, análisis económico.
OBJETIVOS
El objetivode esta tesis de grado es elaborar un análisis técnico-económico de las
tecnologías existentes, en etapa de desarrollo y en etapa de investigación, de producción de
hidrógeno empleando como materias primas hidrocarburos y alcoholes. En particular se
analizarán las tecnologías que emplean materias primas renovables (focalizándonos en el
bioetanol) y se efectuará un análisis comparativo conaquellas que emplean recursos fósiles.
El análisis técnico buscara presentar el estado actual de desarrollo de los diferentes
métodos de obtención de hidrógeno y compararlos entre si.
El análisis económico contará con sus dos partes componentes: la evaluación
empresarial y la evaluación social. En la primera, por un lado se buscara comparan las dos
vías mas parecidas de obtención dehidrógeno (a partir de metano y de etanol como
materias primas); y por el otro valuar un Proyecto de Instalación de una Planta de
generación de electricidad usando hidrógeno como combustible (obtenido a partir de
bioetanol).
Se hará mayor hincapié en la evaluación empresarial, por tener mayor conexión con
los conocimientos adquiridos en el estudio de la carrera de Ingeniería Industrial; perotambién se desarrollará (aunque brevemente) la segunda, la cual incluye temas tan
importantes como el desempleo, la pobreza y la desigualdad en la sociedad.
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PARTE I: ANALISIS TECNICO
A- EL HIDRÓGENO COMO FUENTE ALTERNATIVA DE ENERGÍA
Uno de los grandes retos de la humanidad para el presente siglo es el desarrollo de
fuentes energéticas cuyo uso no altere el equilibrio ambiental (o lo alterelo menos posible).
La crisis petrolera de los años 70 atrajo forzosamente la atención hacia fuentes
alternativas de energía. Sin embargo fue la contaminación atmosférica, que el uso de
combustibles fósiles ha causado, lo que reforzó fuertemente el interés por dichas fuentes.
Surgió la necesidad de buscar un combustible cuya utilización no origine daños
ambientales y que este disponible engrandes cantidades.
Medios de
Formas de
Densidad de energía
Densidad de energía
energía
almacenamiento
gravimétrica
volumétrica [kWh/litro]
[kWh/kg]
Gas (20 MPa)
33,3
0,53
Gas (24,8 MPa)
33,3
0,64
Liquido (-273 ºC)
33,3
2,36
Hidruro Metálico
0,58
3,18
Gas (20 MPa)
13,9
2,58
Gas (24,8 MPa)
13,9
3,01
Liquido (-162...
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