El Hidrógeno. - Átomo de hidrógeno

Transcripción

1 El Hidrógeno El más ligero de todos los cuerpos, el más abundante del universo. Gas incoloro e inodoro, difícil de licuar. En la tierra, no existe más que combinado, formando agua o hidrocarburos. Producción mundial anual : 50 millones de toneladas, es decir,550 mil millones de m3 provenientes en un 80% del reformado de gas natural. Las refinerías producen y consumen mucho hidrógeno : representan cerca del 65% del consumo mundial. La producción de las empresas de gases industriales se estima en 25 mil millones de m3/año. - Átomo de hidrógeno Molécula de hidrogeno Molécula de agua Molécula de metano 1

2 La producción de hidrógeno : 3 procesos principales Vapeur CO pur 1 Hidrocarburos 2 3 Mezclas ricas en H2 (Fábricas de cloro, estireno, siderurgia) H2 pur SMR: Reformado con vapor POX: oxidación parcial ATR: Reformado autotérmico PSA: purificación por adsorción 2

3 Más de 35 fábricas de producción en el mundo Europa Holanda 4 Bélgica 2 Alemanía 4 Francia 3 España 2 Portugal 2 Asia Corea 2 Singapur 1 Tailandia 2 América Canada 3 USA 6 Brasil 3 Guayana F. 1 3

4 La purificación del hidrógeno La pureza varía según las tecnologías Por adsorción : hasta el 99,999% Por permeación : hasta el 98% Por destilación criogénica : hasta la ultrapureza. H2+CO residual H2 H2+CO H2+CO H2+CO 4

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6 Una vasta red de canalizaciones Ruhr, Germany Louisiana, USA Benelux Yosu, South Korea Texas, USA Feyzin, France Carling, Fos, France Thailand France Indonesia 12 redes de canalizaciones de hidrógeno (1.200 km) 6

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8 Las principales aplicaciones del hidrógeno Química : detergentes, pinturas, materiales plásticos, productos intermedios del textil Refino : reducción del contenido en azufre de los carburantes Metales : atmósferas anti-oxidantes, tratamientos térmicos 8

9 Air Liquide y el Hidrógeno como vector de energía limpia Aplicación al mundo de los transportes

10 Ventajas del Hidrógeno como vector de energía limpia Medioambiente: Impacto global : efecto hivernadero Impacto local : calidad del aire Alto rendimiento : Mejor utilización de los recursos naturales Mejor rendimiento en global con las pilas de combustible Comparación H2 / gasolina : Por cada 100 km, hace falta : 8-12 litros de gasolina o 1-3 kg de hidrógeno equivalente a 25 litros a 700 bar. 2

11 Los objetivos de los proyectos europeos Objetivos : Verificar la fiabilidad del hidrógeno como combustible para el transporte público urbano Estudiar el comportamiento del autobús en los diferentes entornos climatológicos y topográficos Alcanzar la independencia energética Contribuir a conseguir los objetivos del protocolo de Kyoto Proyectos estratégicos para la Unión Europea La U.E organiza una reunión cada seis meses para el seguimiento del estado y avance de los proyectos en cada ciudad. 3

12 Proyectos europeos CUTE/ECTOS - CITYCELL CUTE Clean Urban Transportation for Europe: 9 ciudades europeas En cada una, se pondrán en funcionamiento tres autobuses durante dos años. Autobús eléctrico equipado con pilas de combustible de hidrógeno Evobus (Daimler Chrysler) ECTOS (Ecological City Transport System) Elmismoconceptoen Reykjavik CITYCELL 4 ciudades europeas : Madrid, París,Turín, Berlín En cada una de ellas un autobús eléctrico híbrido equipado con pila de combustible Irisbus (IVECO-Fiat) 4

13 Madrid : un transporte público ecológico CUTE : Clean Urban Transportation for Europe Tres autobuses Evobus puestos en circulación de Mayo 2003 a Agosto 2005 Citycell : Un autobus Irisbus circulando de Septiembre 2003 hasta Septembre 2004 La empresa municipal de transportes de Madrid (EMT) participa en ambos proyectos con una estación de servicio de hidrógeno común para el abastecimiento de los dos prototipos de autobús 5

14 Una única Estación de Servicio para ambos proyectos EMT se responsabiliza del suministro de utilidades y de la operación y mantenimiento de la Estación. Alianza tecnológica entre Air Liquide España, Gas Natural y Repsol YPF para dar soporte tecnológico, de calidad y seguridad a la EMT de Madrid. Gas Natural y Repsol YPF se responsabilizan de la producción ON SITE de H2 a partir de gas natural. Air Liquide España se responsabiliza de la ingeniería de la Estación, almacenamiento, compresión, surtidor, así como del H2 complementario y de backup. 6

15 La estación de servicio de Hidrógeno de Madrid Depósito de agua Sistema contraincendios Almacenamiento H 2 Compresor de H 2 Surtidor AL La estación cuenta con cuatro espacios diferenciados: Producción Almacenamiento Compresor Distribución (dispensador) Producción Reformador a gas natural Se ha construido teniendo en cuenta los criterios más exigentes en medidas de seguridad para conseguir un entorno de trabajo completamente seguro. 7

16 Papel de AIR LIQUIDE ESPAÑA en el Proyecto CityCell Instalación de hidrógeno embarcado en el autobús de IRIBUS. Realización del almacenamiento de H2 en el autobús: 7 botellas de composite de carbono de 150 l, a una presión de 350 bars, sobre el techo del autobús, lo que supone 27 kg de hidrógeno almacenado. Una autonomía de más de 200 km. 8

17 Los autobuses de hidrógeno en el mundo En Europa : Luxemburgo : una estación de hidrógeno alimenta 3 Evobus, puestos en servicio el 13 de octubre 2003 París : la RATP examina diversos proyectos En Asia : Kawasaki : una estación de hidrógeno alimenta 1 bus y 3 coches, puesta en servicio en septiembre

18 La estación de hidrógeno de Kawasaki (Japón) Construida por Japan Air Gases, filial de Air Liquide, en el proyecto «Japan Hydrogen and Fuel Cell Demonstration Project» inaugurada el 8 de septiembre 2003 Para un autobús y 3 coches 2

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20 Los retos hidrógeno-energía para Air Liquide Continuar el desarrollo que permita pasar de hidrógeno industrial a hidrógeno de uso público. A partir de nuestra experiencia tecnológica en producción y logística de hidrógeno para los clientes industriales, los siguientes objetivos: : aplicar nuestro «saber-hacer» a los proyectos de demostración en materia de seguridad, y aplicabilidad : dominar la seguridad par el uso público y dividir el coste de suministro por 2. 3

21 Mercado potencial para el transporte Hipótesis de consumo de Hidrógeno ( ) Escenario 1: 10% bus 1.5 Bus Escenario 2: +0.1% coches Escenario 3: +1% voitures 5 Coches 37 Escenario 4: +10% voitures MM m la cifra objetivo es alcanzar los 550 mil millones de m3 de hidrógeno producidos y 25 mil millones de m3 vendidos a clientes industriales. 4