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Nuevos sistemas para almacenar Hidrogeno y aplicarlo a la automocion


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piz®

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El cuello de botella de la implantación de automóviles eléctricos son las baterías. Éstas son en general pesadas, caras y lentas de cargar. Aunque ya hay incluso un deportivo (a precio estratosférico) que acelera de 0 a 100 Km/h en 4 segundos y alcanza los 210 Km/h, pero que tarda 3 horas y media en recargar las baterías para una autonomía de sólo 400 Km/h.
Una manera de solucionar el problema es usar hidrógeno y combinarlo con el oxígeno atmosférico en células de combustible para producir electricidad. Pero entonces el problema es almacenar el hidrógeno. Si se da con una buena solución para almacenar este gas quizás incluso se puedan usar dichas células incluso en ordenadores portátiles y similares. NeoFronteras ya ha dado cuenta de unas cuantas ideas tecnológicas para solucionarlo. Ahora presentamos la última.



El químico Don Gervasio de Arizona State University y sus colaboradores han dado con un sistema de almacenamiento de hidrógeno sencillo y eficiente a temperatura ambiente que genera en peso más electricidad que cualquier sistema de baterías existente.

El sistema se basa en una solución alcalina de borohidrato al 30% en la que el agua contiene un tercio más de hidrógeno que el mismo volumen de hidrógeno líquido criogénico. La ventaja es que este sistema almacena el hidrógeno a temperatura ambiente, es estable, no es tóxico y tiene un precio competitivo.

El hidrógeno es liberado a través de un proceso de catálisis mediado por rutenio (un caro metal precioso), el hidrógeno gaseoso pasa entonces a la célula de combustible través de una membrana y se combina con el oxígeno produciendo electricidad y vapor de agua.

Teóricamente se puede alcanzar una densidad de almacenamiento de 2200 vatios•hora por litro, mientras que una batería de litio polímero de alta tecnología sólo rinde 200.
En las versiones anteriores del sistema había problemas por la acumulación de óxido de boro insoluble. La solución encontrada ha sido disolverlo utilizando el componente principal de los anticongelantes para autos: etileno glicol. El prototipo ya funciona al 15% de borohidrato, pero se espera llegar al 30%.
Los resultados fueron presentados en el congreso de la Sociedad Nacional de Química en San Francisco recientemente.

Por otro lado, la implantación de células de combustible basadas en metanol en aparatos electrónicos de consumo se retrasa y tardará de 3 a 5 años más en llegar al mercado. Estas baterías tendrían una capacidad 10 veces superior a las convencionales de litio y se recargarían al instante. Pero al parecer las compañías están preocupadas por la seguridad de las mismas. Recientemente han tenido que retirar miles de baterías convencionales de litio por peligro de incendio.


http://neofronteras.com/?p=673




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mockba

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Al leer algunos artículos acerca del reciclado de aguas grises y utilizar las aguas pluviales para consumo humano y demás temas relacionados he topado con el problema ambiental que representa el boro. No sé si alguien puede confirmar lo siguiente que pregunto: ¿El boro se puede eliminar totalmente del agua?, porque en un par de textos que encontré en internet se menciona que siempre existe una leve cantidad de boro en el agua que no se puede eliminar lo que incrementa las probabilidades de alcanzar cada vez con más facilidad los niveles tóxicos, algo muy común es que los detergentes mas industrializados contengan ciertas cantidades de boro... y ciertas cantidades de este elemento son un reciduo frecuente en aguas negras urbanas...

Al mencionas que este nuevo método de almacenaje de hidrógeno representa la utilización de boro me surge nuevamente ese tema...

¿Alguien sabe si es verdad que el boro siempre deja remanentes en al agua a pesar de tratar de eliminarlo?

Saludos...
La especialización corrompe...

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eduardo37

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Piz: ¿acaso te dedicas a copiar artículos de neofronteras?

¿Ya que las baterías son caras y pesadas, porqué no haces una comparativa entre el costo de unas baterías y el de una celda de hidrógeno, el volumen que ocupan uno y otro sistema en un vehículo, la complejidad, el tiempo de amortización y el costo por kilómetros recorridos en ambos sistemas??




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Alb

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Mocka, ningún compuesto se puede eliminar completamente del agua. Se podría eliminar el 99,9999% pero el 100% es algo que no existe en la química. Siempre queda una parte que no eliminas.

Es la primera vez que oigo hablar del boro en referente a los toxicos de las aguas residuales.
Los tóxicos que pueden estar en el agua son metales pesados como arsénico, cadmio, mercurio, cromo, plomo, etc. y compuestos orgánicos persistentes como dioxinas, PCBs entre otros.

En Europa, se ha conseguido reducir la presencia de estos tóxicos en los ríos. En contra de la creencia popular, en la actualidad los ríos europeos están, por lo general, mas limpios que hace 20 años.






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Marga V.

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Un amigo asturiano me comentaba que ahora las rías vascas están mucho más limpias ... ya, pero, ¿no será que ahora es tan fácil transportar desde las antípodas cualquier producto que la industria más contaminante simplemente se ha ido a instalar a la India (recordad Bhopal), a Bangladesh, a Vietnam, etc. en donde las autoridades no mueven un dedo para eliminar o prevenir la contaminación?

Tuvimos Seveso cuando los suizos eran tan limpios que contaminaban en Italia, luego los europeos hemos aprendido y nos hemos largado fuera de Europa ... los suecos se hacen los suecos en Doñana (que Boliden es privada y el gobierno sueco no tiene nada que ver) ... en realidad lo que mejor hemos aprendido es a barrer toda la porquería bajo la alfombra.


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Daniel

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Quote by eduardo37: Piz: ¿acaso te dedicas a copiar artículos de neofronteras?

¿Ya que las baterías son caras y pesadas, porqué no haces una comparativa entre el costo de unas baterías y el de una celda de hidrógeno, el volumen que ocupan uno y otro sistema en un vehículo, la complejidad, el tiempo de amortización y el costo por kilómetros recorridos en ambos sistemas??





Me temo que piz es un bot, no suele responder a las preguntas.

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petro

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En fin, sobre este tema ya se hablado mucho...Para mi lo del hidrogeno es un intento de que los coches sean similares en prestaciones a los actuales, y de utilizar unas tecnologias muy avazadas interesadamente.
Las baterias para coches YA LLEVAN TIEMPO FUNCIONANDO, por ejemplo con el Prius.
Para la mayor parte de los desplazamientos el coche electrico con baterias es una muy buena solucion. Automias de 200 Km son actualmente factibles sin problemas, para vehiculos tipo utilitario.
Ademas con las baterias se puede aprovechar un 80-90% de la energia, mucho mayor que el 50% del hidrogeno o el 30% del motor convencional.
Y luego esta el problema de la infrastructura...para que no hubiese muchas perdidas el hidrogeno se deberia fabricar en el punto de suministro con un electrolizador...casi na...

Saludos

PD: Los nuevos EV's ¡enlace erróneo!

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Alb

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Marga, no nos pasemos de pesimistas y veamos también los aspectos positivos.

No todo se esta haciendo mal, ni todo va a peor. Hay algunas medidas y decisiones que han sido acertadas y han tenido consecuencias positivas para el medio ambiente.

En el informe ¡enlace erróneo! de la Agencia europea del medio ambientese concluye que "La calidad de las aguas fluviales está mejorando en la mayoría de los países europeos." (España es el país que mas a mejorado)

Veo que te cuesta aceptar las buenas noticias y te planteas si no estaremos ahora mas limpios base de enmierdar a otros.
No, no es asi.

Hay dos tipos de contaminantes:
* Nutrientes y contaminación orgánica
Proceden de las aguas residuales domesticas, de la industria alimenticia y de agricultura y ganadería. Estos compuestos no son tóxicos pero en grandes cantidades causan problemas de Eutroficacíon

Era el mayor problema medioambiental de los ríos y lagos europeos y se ha solucionado mediante la construcción de depuradoras en todas las ciudades mayores a 10.000 habitantes, así como limitaciones en el uso de fertilizantes agrícolas.

No es posible trasladar este problema a otras regiones.


* Sustancias peligrosas
Son sustancias muy toxicas aun en pequeñas cantidades. Como son los metales pesados y compuestos orgánicos persistentes.

Las eliminación de estos compuestos de las corrientes de agua es muy difícil, por lo que se han eliminado de origen. Se han restringido gradualmente el empleo de metales pesados como el plomo, cadmio , mercurio, cromo... y compuestos organicos como dioxinas y PCBs.
Se han desarrollado productos sustitutivos menos problematicos. Por ejemplo, la gasolina sin plomo, las pilas sin Cadmio o mercurio etc etc.
Ademas la industria ha buscado nuevos procesos productivos que no requieran estas sustancias. Por ejemplo, antes la obtención de Sodio a partir del cloruro sódico, se hacia mediante su amalgana con mercurio. En la actualidad se emplean otras técnicas que no necesitan de mercurio.

¿Es posible que haya empresas que en lugar de modificar sus procesos productivos hayan migrado a países mas permisivos?
Los legisladores de la europeos, buscan no dañar el tejido industrial ni la economía, por lo que las restricciones se ponen de manera gradual dando un plazo para que la industria se pueda adaptar. Ademas para proteger a la industria propia se establecen requisitos medioambientales a los productos importados(Lo que viene a ser un arancel encubierto).

Es posible que se halla dado algún caso de deslocalización por cuestiones medioambientales(Yo no conozco ninguno), pero no es lo común ni la razón por la que nuestras aguas ahora están mas limpias.


Por otra parte, la conciencia medioambiental no solo ha crecido en Europa y los países desarrollados. Un ejemplo, ¡enlace erróneo! Esta comunidad indígena de la amazonia peruana se ha hartado de que la petrolera pluspetrol contamine sus agua y el pasado 10 de octubre invadió las instalaciones y paralizó la producción. !!Y han vencido!!! sus reinvindicaciones van a ser escuchadas. La petrolera dejara de verter sus aguas de producción al rió.

No es un caso aislado, las comunidades indígenas se están articulando por medio de internet, los días en que las petroleras contaminan impunemente se están acabando. Estoy convencido de que dentro de 10 años, el amazonas y en general todos los ríos del mundo estarán menos contaminados.

MAIPPA movimiento de afectados por la industria petrolera en países amazónicos

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jprebo

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Quote by Alb: el amazonas y en general todos los ríos del mundo estarán menos contaminados.



Yo pensaba igual que Marga, pero tus observaciones me han convencido, ahora solo falta que consigan que los petroleros no limpien sus tanques en alta mar.


https://www.facebook.com/editorialquadrivium

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piz®

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Quote by eduardo37: Piz: ¿acaso te dedicas a copiar artículos de neofronteras?

¿Ya que las baterías son caras y pesadas, porqué no haces una comparativa entre el costo de unas baterías y el de una celda de hidrógeno, el volumen que ocupan uno y otro sistema en un vehículo, la complejidad, el tiempo de amortización y el costo por kilómetros recorridos en ambos sistemas??





Me limito a poner noticias que son muy interesantes sobre el tema y por donde van las investigaciones para solucionar los problemas de almacenamiento que tiene el hidrogeno.


La alternativa según el articulo genera mas electricidad en peso que los metodos tradicionales y soluciona el problema del almacenamiento que plantea el hidrogeno.


Creo que plantea avances tecnicos muy intersantes que van en la dirección correcta.


¿coste?, pues como toda tecnologia experimental superior a una tecnologia estandar pero la produccion en masa reducirá precios.

Por de pronto da un avanbce tecnico importante que supera en mucho a las baterias de litio.


Pero ya que estás intersado en hacer estudios seria interesante que aportaras los tuyos y nos hablaras de precios y costes porque en el articulo no lo dan como tampoco tiene sentido darlo cuando dicen que es algo experiamental.


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piz®

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Quote by Daniel:
Quote by eduardo37: Piz: ¿acaso te dedicas a copiar artículos de neofronteras?

¿Ya que las baterías son caras y pesadas, porqué no haces una comparativa entre el costo de unas baterías y el de una celda de hidrógeno, el volumen que ocupan uno y otro sistema en un vehículo, la complejidad, el tiempo de amortización y el costo por kilómetros recorridos en ambos sistemas??





Me temo que piz es un bot, no suele responder a las preguntas.



Piz no es un bot y suele responder en los foros siempre que puede, aunque este tema plantea un tema interesante, no tene la viveza de otros foros en los que participo y me conecto de vez en cuando generalmente de fin de semana en fin de semana.



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eduardo37

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Piz: la mayoría de los estudios comparativos dan una relación de 5000:1 en costos a favor de la baterias.

La noticia del almacenamiento de hidrógeno sólido, a partir del borato de amonio ya había aparecido a finales del 2005, prometiendo ser revolucionaria y aquí estamos, mira la página sino: www.amminex.com.
Bueno, traté de chequearla pero parece que han cambiado de opinión, los muchachos se dedicarán a otra cosa....

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eduardo37

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Hay varios fabricantes de batería que se encuentran estudiando la composición de los electrodos de las baterías, ya que de ellos depende el tiempo de recarga. Altair Nanotechnologies es una de ellas y según afirman han logrado reducir el tiempo de recarga a solo unos pocos minutos. También Toshiba sacó un modelo, la "Supercharge" que se recargaba en 1 minutos.
Ahora si se siguen obteniendo resultados en estas líneas de investigación ¿que harán con la maravillosas pilas de combustible?

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alrebufo

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Aprovechando el almacenamiento de hidrógno en el coche, se me ha planteado en la Facultad que estudie la viabilidad de un motor de Stirling que funcione como bomba de calor y Aire acondicionado (máquina frigorífica). Yo creo que sí que sería posible. El consumo de hidrógeno sería cero porque estaría en un circuito cerrado, mientras que la energía mecánica para la obtención de maquina inversa la podríamos sacar de un motorcillo alimentado por la batería. Si se lograse un equipo pequeño creo q podría desbancar a los climatizadores por compresion mecánica.

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wind

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También Toshiba sacó un modelo, la "Supercharge" que se recargaba en 1 minutos.


Estos datos siempre me hacen gracia, imaginaros por un momento una hipotetica bateria de móvil con una capacidad de 1Ah y 3,6vcc de tensión, esta bateria requiere que le subministremos 1A durante una hora por ejemplo, o 0,5 en dos horas... (en realidad seria más, ya que hay que considerar las pérdidas, pero por el ejemplo las vamos a ignorar), si la queremos recargar en un minuto, le hemos de subministrar durante este minuto una intensidad de ¡¡¡60A!!!, que sin pérdidas son 216W. Para que os hagais una idea, es la corriente necessaria para fundir un electrodo de acero inoxidable de 2,5mm en soldadura por arco, como minimo los fabricantes deberán rediseñar el conector del móvil...

Si fuera un automóbil con una capacidad digamos de 200Ah, y una tensión de 150Vcc, (eso son unos míseros 30Kwh... No llega a tres litros de diesel... aunque contamos con mayor rendimiento de motor.) y lo queremos recargar en un minuto, tenemos que subministrar durante dicho minuto... si, ¡¡¡12KA!!!, esto requeriria una sección de cable, considerando una densidad de corriente de 20Amm2 (elevadíssima) de 600mm2 (si alguien de por aquí es electricista y ha trabajado alguna vez con secciones de por ejemplo 240mm2 sabe de que hablo...), y ''solo''una potencia de 1,8Mw ¿que passaria si fuera una estación de servicio donde pueden repostar varios automoviles a la vez? nesecita una disponibilidad de potencia brutal e inimaginable.

Osea, cuando anuncian una cosa así, mejor echar un par de divisiones con la calculadora a ver que supone...

Saludos

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