Celda De Hidrogeno

Objetivo

Reducir el consumo de gasolina en un motor de combustión interna a partir de una reacción química creada con celdas de hidrogeno así como reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, mediante la inyección del mismo.

Justificación

El hidrogeno es el elemento químico que se encuentra en el planeta en mayor cantidad, se tiene contemplado con este proyecto celdas de hidrogeno para el rediseño de este, para tener ahorro de combustible, emisiones más bajas de gas y sobre todo la seguridad del usuario ya que se maneja electricidad y reacciones químicas.

Hoy en día este proceso se lleva a cabo en diversas partes del mundo de manera empírica y con déficit de seguridad es por eso que planeamos rediseñar el prototipo existente mejorándolo y otorgar mayor seguridad y eficiencia, para lograr esto, debemos de realizar ciertos estudios para encontrar los materiales óptimos y de mayor seguridad. Uno de los principales factores a atacar es la flameabilidad del hidrogeno ya que los diseños existentes son de muy baja seguridad al ser fabricados con materiales caseros, además de aumentar el ahorro de combustible, superando el 40% de ahorro que ahorran las celdas de hidrogeno ya existentes.

Mediante la implementación de una o varias celdas de hidrogeno en un motor de combustión interna se pretende reducir el consumo de combustible que por consecuente será menos las emisiones de gases invernaderos y calentamiento global esto se logra mediante la reacción química que producirá hidrogeno el cual se inyecta a las cámaras de combustión directamente por el ducto de aire lo cual al mezclar el hidrogeno y oxigeno hacen que la explosión de gasolina sea más acelerada y con mayor potencia logrando asi que el combustible sea menor en la inyección

Durante los últimos años el consumo de combustible y el aumento de precio del mismo se ha disparado considerablemente, además de las emisiones arrojadas al medio ambiente, es por eso que optamos por la realización de este proyecto.

Marco Teórico

Por mucho tiempo se pensó que el suministro de petróleo sería seguro e ilimitado. Sin embargo, existieron acontecimientos que transformaron ese suministro seguro de petróleo barato en un suministro inseguro de petróleo caro.

La formación de la Organización de los Países Exportadores de Petróleo, OPEP, por parte de los gobiernos de los principales países productores de petróleo y la adquisición en propiedad de los campos petrolíferos de la mayoría de los gobiernos de sus propios países. En la actualidad el petróleo ya escasea y deja de ser un combustible barato en los mercados mundiales. Conforme pasa el tiempo existen más geólogos especialistas que aseguran que la crisis petrolera se vislumbra en un futuro cercano, a no más de diez años. Algunos gobiernos de países desarrollados han considerado al hidrógeno como el combustible para impulsar sus políticas publicas, respondiendo a los cambios climáticos y a la incertidumbre sobre la seguridad energética asociados al precio y suministro de sus combustibles a largo plazo.

Los recursos fósiles son finitos y su extinción puede estar más cercana de lo que nos imaginamos. La era del petróleo está terminando, y no es por falta de petróleo, de igual manera que la edad de piedra concluyó y no fue precisamente por falta de piedras. A la vista de las reservas disponibles y a las proyecciones, parece evidente que en el futuro harán falta fuentes alternas de energía si se tienen en cuenta las enormes necesidades de energía de países altamente poblados e industrializados. Se requiere de un nuevo régimen de energía cuya naturaleza y características difieran de los hidrocarburos. Las características que debe cumplir una nueva fuente de energía son: limpia, disponible y utilizable con alta eficiencia.

El hidrógeno es el elemento más ligero de la naturaleza y el más abundante en el universo. Se considera que constituye el 75% de la masa del universo y forma el 90% de sus moléculas. El científico británico Herry Cavendish lo descubrió en 1766. Antoine Laurent Lavoisier le dió el nombre de hidrógeno en 1785.

Propiedades básicas del hidrógeno

Gas incoloro, sin olor ni sabor

Densidad energética 120 kJ/g

Masa molecular 2.016

Punto de ebullición -252.7 ºC

Lim. Inflamabilidad en aire 4 - 75 %

Punto de fusión -259.2 ºC

Densidad 0.089 g/cm3

Temperatura crítica -239.9 ºC

Temperatura de autoignición 580 ºC

Presión crítica 12.8 atm

El hidrógeno tiene el más alto contenido energético de todos los combustibles (120 kJ/g) siendo alta comparada con los 45.26 kJ/g de la gasolina y los 50.19 kJ/g del gas natural. Cerca del 10% del cuerpo humano consiste de hidrógeno. Después del Helio es el gas más difícil de licuar. Se encuentra también en la materia orgánica, en el gas natural, el petróleo y el carbón, de forma tal que al hidrógeno se le requiere invertir una cantidad de energía para producirlo a partir de ciertos procesos químicos o bioquímicos.

El utilizar al hidrógeno como un portador de energía se requiere que éste sea almacenado y transportado. La tecnología del almacenamiento del hidrógeno es evaluado en sistemas estacionarios y móviles. comprimido dentro de contenedores a alta presión y en forma líquida en carros cisterna. Debido a su baja densidad y adsorción sobre metales, el almacenamiento de hidrógeno es un problema aún no resuelto en gran escala y diferentes tecnologías de almacenamiento se encuentran en desarrollo. En el mercado de los gases industriales, el hidrógeno se comercializa en cilindros de diferentes capacidades y con diferentes purezas, pudiendo ser de grado industrial ó de alta pureza.

CELDAS DE COMBUSTIBLE

La primera celda de combustible fue construida en 1839 por Sir William Grove, un juez y científico galés que demostró que

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