MASTER ENERGIAS Y COMBUSTIBLES PARA EL FUTURO

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1 MASTER ENERGIAS Y COMBUSTIBLES PARA EL FUTURO ASIGNATURA PILAS DE COMBUSTIBLE Pilar Ocón Esteban

2 PROGRAMA Tema 1. Conversión electroquímica de la energía. Principios básicos. Elementos constitutivos de una pila de combustible. Tema 2. Pila en operación, eficiencia. Reacciones fundamentales. Oxidacion de hidrógeno. Reducción de oxigeno. Tema 3. Tipos de pilas: Alcalinas, Poliméricas, Metano, directo, Acido fosfórico, Carbonatos fundidos y Oxido Sólido. Tema 4. Pilas de combustible de membrana polimérica (PEM). Material electródico: Electrocatalizadores de base Pt, binarios y trimetálicos. Generación de agua. Efectos de desactivación. Tema 5. Aplicaciones: Sistemas estacionarios. Vehículos. Sistemas portables. 2 CRÉDITOS

3 PILAS DE COMBUSTIBLE APLICACIONES

4

5

6 PILAS DE COMBUSTIBLE APLICACIONES

7 PILAS DE COMBUSTIBLE APLICACIONES PEMFC

8 PILAS DE COMBUSTIBLE APLICACIONES PAFC y MCFC

9 PILAS DE COMBUSTIBLE APLICACIONES

10 SISTEMA HIBRIDO

11 PILAS DE COMBUSTIBLE APLICACIONES Aplicaciones a transporte PEM tecnología para vehículo eléctrico Autobús & vehículo personal Compresor de H 2, etanol y metanol Coste es mayor que las de uso estacionario Vida en servicio menor que las de uso estacionario (5000 vs h)

12

13 PILAS DE COMBUSTIBLE APLICACIONES

14 Primeros vehículos eléctricos 1830 (baterías no recargables) Finales del XIX, producción en masa de baterías recargables potencia el uso del Vehículo eléctrico 1911 motor de combustión interna (uso masivo del petróleo) Principal mercado de las baterías recargables fue desde entonces La industria del automóvil arranque del motor de combustión interna Taxi en N.Y 1901 Aprovechar energía del a frenada regenerativa Tiempo de recarga (horas), repostaje (minutos) Coste 14

15 Evolución del sistema de almacenamiento de energía para uso en automoción Sistema de potencia Motor eléctrico con Inversor/Convertidor Introducción Legislación Europea Stop&Start 12V, Alternador de correa Alternador de correa Motor de arranque / alternador de correa Convertidor DC/DC Convencional Motor-Generator con Inversor/Convertidor Microhíbridos (Stop&Start) 4-7% mejora de eficiencia Vehículos eléctricos con batería o pila de combustible Híbridos integrales Full Hybrid 50-55% mejora de eficiencia Híbridos moderados Mild Hybrid 8-35% mejora de eficiencia Frenada regenerativa y asistencia en la aceleración Tipo de vehículo Incremento de la eficiencia energética (y la tensión) del vehículo Incremento de la energía almacenada y la potencia disponible Dispositivos electroquímicos 15

16 Introducción Coche híbrido Celda de Combustible Batería o/y Celda de combustible 16

17 PILAS DE COMBUSTIBLE APLICACIONES

18

19

20

21

22 APLICACIÓN DE PILAS DE COMBUSTIBLE A AUTOBUSES

23

24

25

26

27

28 Sistema hibrido

29

30

31 CONCLUSIONES Ningún dispositivo cumple con todos los requerimientos exigidos en las diversas aplicaciones requeridas. Los sistemas híbridos consiguen mayor eficacia en rendimiento total La no generación de productos contaminantes y el uso como energía alternativa a los combustibles fósiles, es el motivo por el que se están desarrollando dispositivos de celda de combustible, abordados con nuevas tecnologías. La inversión en investigación y desarrollo a nivel Europeo y Mundial es muy grande actualmente.

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