Obtención de hidrógeno como combustible mediante electrólisis

INGENIERIA EN MAQUINARIA Y VEHICULOS AUTOMOTRICES

Sede Calama

Obtención de hidrógeno como combustible mediante electrólisis.

Trabajo de seminario para optar al título de

Ingeniero en Maquinaria y Vehículos Automotrices

Profesor guía: Sr. Juan Bordón

Mauricio Andrade Uribe

Daniel Leyton Gutiérrez

2013

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DEDICATORIA

¡Cuán grande riqueza es, aun entre los pobres, el ser hijo de un buen padre!

Con amor, a mis padres

Mauricio Andrade Uribe

Gracias a esas personas importantes en mi vida, que siempre estuvieron listas para brindarme toda su ayuda, ahora me toca regresar un poco de todo lo inmenso que me han otorgado. Con todo mi cariño esta tesis se las dedico a ustedes:

Mama norma

Papa Herman

Hermano Víctor

Hermana Jaqueline

Hermana angélica

Amigos Mauricio, Alex, Felipe

Daniel Leyton Gutiérrez

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Agradecimientos

Estos cuatro años han sido sin duda uno de mis mayores desafíos, pero sin la confianza, el apoyo incondicional y el amor de mi familia no habría cumplido mi objetivo.

En primer lugar agradecer a dios por darme la fortaleza, la salud y la sabiduría necesaria para afrontar este desafío.

Quiero Agradecer a Carolyn mi compañera de años por apoyarme y acompañarme en este camino junto a nuestra pequeña Emily que ha sido la fuente de inspiración y motivación para poder terminar este proceso.

También agradecer a mi profesor guía por los consejos y la ayuda brindada, a mis compañeros de curso por la compañía que me brindaron en una etapa dolorosa de mi vida, en especial a Daniel Leyton, Alex Gutiérrez (Guti), y Felipe Rivera. Gracias por los momentos de alegría que compartimos en el taca-taca, estoy seguro que esta amistad perdurará fuera del instituto.

A mis padres les agradezco todo, esto es literalmente fruto de su esfuerzo, porque no dudaron en apoyarme cuando decidí afrontar este desafío, aún con las dificultades que se presentaban, porque siempre creyeron en mí, aunque ya no estén físicamente los siento cerca mío, espero no defraudarlos nunca, gracias por su amor, consejos y apoyo, en fin; por todo: ¡Gracias... Los amo!

Mauricio Andrade Uribe

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Índice

Índice de tablas....................................................................................

Índice de figuras...................................................................................

CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN

1.1 Marco teórico..................................................................................

1.1.1 Antecedentes...........................................................................

1.1.2 Contaminación ambiental...........................................................

1.1.3 Energías renovables.................................................................

1.1.4 Escenario energético actual........................................................

1.2 Justificación del trabajo..........................................................................

1.3 Objetivos y alcances...............................................................................

1.3.1 Objetivo general.........................................................................

1.3.2 Objetivos específicos..................................................................

1.3.3 Alcances....................................................................................

1.4 Organización del trabajo..........................................................................

1.4.1 Metodología................................................................................

1.4.2 Tareas a realizar...........................................................................

CAPITULO II. HIDROGENO

2.1 Descripción y potencial comercial del hidrógeno......................................

2.1.1 Beneficios de la producción de hidrógeno....................................

2.2 Propiedades del hidrógeno....................................................................

2.2.1 Historia del hidrógeno............................................................

2.2.2 Propiedades físicas del hidrógeno...............................................

2.2.3 Propiedades químicas del hidrógeno..............................................

2.2.4 Propiedades combustibles del hidrógeno.......................................

2.3Estructura atómica del hidrógeno..............................................................

2.4 Isótopos....................................................................................................

2.5Dihidrógeno.............................................................................................

2.6Aplicaciones del hidrógeno........................................................................

2.6.1 Usos no energéticos...................................................................

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2.6.2 Usos energéticos..........................................................................

2.7 Hidrogeno como portador de energía......................................................

2.7.1 Hidrogeno como combustible.......................................................

2.8 Almacenamiento y transporte................................................................

2.8.1 Almacenamiento en forma gaseosa..............................................

2.8.2 Transporte en forma gaseosa.......................................................

2.8.3 Almacenamiento en forma líquida................................................

2.8.4 Transporte en forma líquida.........................................................

2.8.5Almacenamiento en forma solida..................................................

2.9 Seguridad en el uso del hidrogeno..................................................

2.9.1 Efectos del hidrogeno sobre la salud.................................

2.9.2 Efectos de la exposición al hidrogeno.........................................

2.9.3 Peligros físicos.......................................................................

2.9.4 Peligros químicos.................................................................

2.10 Efectos del hidrogeno sobre el ambiente...............................................

2.10.1Estabilidad ambiental..................................................................

2.10.2Efecto sobre plantas o animales.................................................

2.10.3 Efecto sobre la vida acuática......................................................

CAPÍTULO III COMBUSTIBLES DERIVADOSDEL PETRÓLEO MASUTILIZADOS EN EL ÁREA AUTOMOTRIZ

3.1 Gas Natural........................................................................................... 3.1.1 Proceso de extracción................................................................ 3.1.2 Reservas.................................................................................... 3.1.3 Aplicaciones............................................................................... 3.1.4 Problemas.................................................................................... 3.2 Petróleo

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