Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

21
Cotxes amb piles d’hidrogen Cotxes amb piles d’hidrogen Els cotxes que van amb aigua

description

Exhibition in Mas de Barberans. Xerrada al Mas de Barberans sobre "Cotxes que van amb aigua". Data: 12-08-08

Transcript of Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

Page 1: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

Cotxes amb piles d’hidrogenCotxes amb piles d’hidrogen

Els cotxes que van amb aigua

Page 2: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

Fonts actuals d’energia

Page 3: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

Emissions de CO2

Page 4: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

Inconvenients model actual• Contaminació atmosfèrica

Page 5: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

Inconvenients model actual• Dependència del petroli

Page 6: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

Inconvenients model actual•Font d’energia no renovable

Page 7: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

Inconvenients model actual•Canvi climàtic

Page 8: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

Solució:Les piles de combustible amb cel·les

d’hidrogen

Page 9: Cotxes Amb Piles 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

Page 10: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

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

Page 11: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

Esquema d’una cel·la d’hidrogen

Negre = electrons

Blau = protons

Verd = oxigen

Page 12: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

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.

Page 13: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

La nostra maqueta:Electrolitzador:

Page 14: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

La nostra maqueta:Cel·les de combustible:

Page 15: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

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

Page 16: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

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

Page 17: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

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

Page 18: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

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

Page 19: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

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.

Page 20: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

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.

Page 21: Cotxes Amb Piles D’Hidrogen

El futur:

Futur "Hydrogen society" visió de Statoil, Norway