Efecto del uso de hidrógeno en la potencia y rendimiento ...
El hidrógeno como vector energético: necesidades ...
26
El hidrógeno como vector energético: necesidades metrológicas en su producción, transporte, almacenamiento y uso. Prof. José Juan Segovia Universidad de Valladolid METROLOGÍA PARA EL PACTO VERDE 10 DE NOVIEMBRE DE 2021
Transcript of El hidrógeno como vector energético: necesidades ...
El hidrógeno como vector energético: necesidades metrológicas en su producción, transporte,
almacenamiento y uso.
Prof. José Juan Segovia
Universidad de Valladolid
METROLOGÍA PARA EL PACTO VERDE
10 DE NOVIEMBRE DE 2021
El hidrógeno como vector energético. Motivación.
1) Fundamental Metrology2) Thermophysical Properties and Phase
Behaviour of multicomponent fluid mixturesover wide ranges of temperatures, pressuresand chemical compositions
3) Exergy analysis of systems and processes
El hidrógeno como vector energético. Motivación.
Last IPCC Report. AR6 2021. The Physical Science Basis (August 2021)
La influencia humana en el clima es clara
ObservadaSimulada humana + natural
Simulada solo natural
1850 1900 1950 2000 2020
°C2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
-0.5
Cambio en la temperatura global media anual de la tierra observada y simulada utilizando factores naturales + humanos y naturales solo desde 1850 a 2020
El hidrógeno como vector energético. Motivación.
Aumentar el uso de energías renovablesVectores energéticos como el hidrógenoAhorro energéticoAumento en la eficiencia……….
¿Qué podemos hacer? Energía1.4%
Emisiones de efecto invernadero por sectores
Industría11%
Transporte0.3%
Residencial12%
Emisiones indirectas
Agricultura y otros usos de la tierra0.9%
Electricidad y calor25%
Emisiones directas
Agricultura24%
Residencial12%
Transporte14%
Industría21%
Otras energías9.6%
El hidrógeno como vector energético. Motivación.
El hidrógeno como vector energético. Motivación.
Marco estratégico de energía y clima. Ministerio para la transición ecológica y el retodemográfico. 2020.
El hidrógeno como vector energético. Motivación.
PROPIEDADESEquilibrio de fasesPropiedades termodinámicas de una fase: densidad, velocidad del sonido …Propiedades de transporte: viscosidad, coeficientes de difusión …
EjemplosH2 + CO2 ...H2 + CH4 …
H2 , H2 + tubería …
ProducciónElectrolisisDerivado de combustibles fósiles(Termoquímica)
AlmacenamientoCompresiónLicuefacciónQuímico
TransporteTuberíaCamiónBarcoTren
UsoCalorElectricidadTransporteMateria prima industrial
Economía sostenible
Suministro Demanda
Cadena de valorización del hidrógeno
El hidrógeno como vector energético: necesidades metrológicas.
Comparación del LH2 y el LNG (LCH4)
El hidrógeno como vector energético: producción, ejemplos
Electrolizador PEMCH4 + ½ O2 CO + 2 H2
Oxidación parcialCH4 + H2O CO + 3 H2
Reformado con vaporCH4 + CO2 2 CO + 2 H2
Reformado con seco3 C + O2 + H2O H2 + 3 COGasificación de carbón…Gasificación biomasa
RENOVABLE NO RENOVABLE + CCS
½ O2
H2OH2
H+
Membrana de intercambio de protones.p.e. Membrana polisulfonada
Cátodo - Ánodo +
H2
El hidrógeno como vector energético: almacenamiento, transporte.Formas alotrópicas del hidrógeno
El hidrógeno como vector energético: almacenamiento, transporte.
El hidrógeno como vector energético: almacenamiento, transporte.
El hidrógeno como vector energético: uso.
e-
½ O2 (aire)
H2OH2
H+
Membrana de intercambio de protones.p.e. Membrana polisulfonada
CátodoÁnodo
Pila de combustible PEM
e-Ciclo combinado
Gas natural + H2 O2 (aire)
El hidrógeno como vector energético: necesidades metrológicas.
¿Qué hacemos?
Coordinador: BAM (DE)Participantes: BAM (DE), NPL (UK), CMI (CZ), PTB (DE), CA (FR),UVa (ES), MTH (FR), FHA (ES), RA (ES), MPG (DE), ERIG (BE), UDC(ES), DBI (DE), DVGW (DE).
Objetivo: Proporcionar soluciones de estandarización paratecnologías avanzadas de almacenamiento de hidrógeno mediantemedidas trazables y técnicas validadas, que permitan elcumplimiento del objetivo energético de la UE para las energíasrenovables en el 2030 y los requisitos de la Directiva Europea deEnergías Renovables 2018/2001.
Comienzo: 01 Junio 2020
Duración: 36 meses
El hidrógeno como vector energético: necesidades metrológicas.
El hidrógeno como vector energético: necesidades metrológicas.
VELOCIDAD DEL SONIDO
Cp, βα, γα
u2 = (∂p / ∂ρ)S
Humedad, f
DENSIDAD DENSÍMETRO SUSPENSIÓN MAGNÉTICA
P, ρ, T
RESONADOR ESFÉRICO
El hidrógeno como vector energético: necesidades metrológicas.
Resonador esférico
El hidrógeno como vector energético: necesidades metrológicas.
Presión <20 MPa
Temperatura 250 - 500 K
Incertidumbre (k=2)
Velocidad del sonidoPresión
Temperatura
0.02%0.015%4 mK
El hidrógeno como vector energético: necesidades metrológicas.
u: Velocidad del sonidofln: frecuencia de resonancia delmodo l,nξln: eigenvalor para el modo l,na: radio
Evaluación de la velocidad del sonido a partir de la frecuencia deresonancia
afu
πξ
2lnln=
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
5500 5501 5502 5503 5504 5505 5506 5507
f / Hz
mV
u(f) v(f)
El hidrógeno como vector energético: necesidades metrológicas.
El hidrógeno como vector energético: necesidades metrológicas.
El hidrógeno como vector energético: necesidades metrológicas.
Densímetro de flotador
Presión <20 MPa
Temperatura 250 - 400 K
Incertidumbre (k=2)
DensidadPresión
Temperatura
0.02-0.34%0.015%4 mK
El hidrógeno como vector energético: necesidades metrológicas.
Densímetro de flotador
El hidrógeno como vector energético: necesidades metrológicas.
El hidrógeno como vector energético: necesidades metrológicas.
El hidrógeno como vector energético: necesidades metrológicas.
Unión Europea, programa EMPIR, JRP g07 MefHyStoMinisterio de Economía, Industria y Competitividad, proyecto ENE2017-88474-R.Junta de Castilla y León, Proyecto VA280P18.
AGRADECIMIENTOS
![Producción de Hidrógeno a partir de la fermentación de ... · corriente del gas de hidrógeno para las aplicaciones posteriores, como por ejemplo con celdas de combustible [5].](https://static.fdocuments.in/doc/165x107/5ba856a609d3f2c62c8c82b9/produccion-de-hidrogeno-a-partir-de-la-fermentacion-de-corriente-del.jpg)
