Diseño de una celda de generación de hidrógeno a partir de la electrólisis del agua

Abstract

RESUMEN: La transición hacia energías renovables es una de las metas de la humanidad como respuesta a los graves problemas ambientales causados por los grandes requerimientos de energía que aún siguen creciendo. Es necesario entonces que las tecnologías que aprovechan la energía "inagotable" proveniente de fuentes como del sol se desarrollen a mayor velocidad y en mayor medida en todos los países para suplir estos requerimientos, sin embargo, a la hora de ver a la energía renovable como un sustituto de los combustibles fósiles una gran limitante es la tecnología de almacenamiento. La propuesta que seguirá el presente trabajo de grado será desarrollar una celda de electrolisis apoyándose en la asistencia por temperatura y en las energías verdes, para utilizar el hidrógeno como vector energético de las energías renovables. Para ello se presenta un procedimiento donde se realiza primero la identificación de los requerimientos del modelo, las variables que intervienen y diseños existentes de proyectos similares en el mundo. Segundo un diseño conceptual, aplicando metodologías para una correcta determinación de lo que se espera del producto. Tercero un diseño de detalle donde se plasman las ideas planteadas en el ítem anterior y se llega a un modelo más cercano al real. Por cuarto y último con todas las bases anteriores se procede a la elaboración del modelo, como un prototipo funcional. Uno de los resultados esperados es alcanzar una producción de los gases de Hidrógeno/Oxígeno en base a un litro de agua por día, esto junto a la búsqueda de mejorar su eficiencia con un monitoreo constante de la temperatura que nos indique los rangos de trabajo óptimos, a temperaturas medias.

ABSTRACT: The transition towards renewable energies is one of the humanity goals in response to the serious environmental trouble that have just begun, as a result for the large energy requirements that keep growing up. It is necessary that the technologies that take advantage of the “inexhaustible” energy from sources like the sun develop faster and to a greater extent in all countries, however, a great limitation of renewable energy as a substitute of fossil fuels is the storage technology. The proposal that this final undergraduate project will follow will be develop an electrolysis cell relying on temperature-assisted electrolysis and the green energies, to use hydrogen as an energy vector for the renewable energies. For this, first, a procedure where an identification of the model requirement is done, the variables that intervene and the existing design of similar project in the world, is presented. Second a conceptual design, using methodologies for a correct determination of what is expected of the product. Third a detail design where the raised ideas in the past item are reflected and a model closer to the real is reached. Fourth and last with all the last bases the model elaboration begins, as a functional prototype. One of the expected results is reach a hydrogen/oxygen production in a rate of 1 liter per day, this together to a search of improve its efficiency with a constant temperature monitoring that indicates the optimal working ranges, at medium temperatures.