Proyecto de metodologia

2,936 views

Published on

1 Comment
0 Likes
Statistics
Notes
  • mala redacción, la toma de datos pésima muy malo este proyecto para guiarse.. confunde a los que necesitamos investigar y hacemos proyectos de tesis.
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
2,936
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
6
Actions
Shares
0
Downloads
58
Comments
1
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Proyecto de metodologia

  1. 1. 1 PROYECTO DE INVESTIGACION DEL HIDROGENO VEHICULAR LINA MONROY MORA JESICA ROJAS FLORES ALEJANDRA YATE DANIEL ARAMBURO CAMILO ARANGO PROFESORA COLOMBIA VIVAS BENITEZ FUNDACION UNIVERSIDAD DE AMERICA INGENIERIA QUIMICA METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION BOGOTA, 2013
  2. 2. 2 INTRODUCCION Los combustibles alternativos están a la orden del día y el trabajo arduo de los ingenieros, los cuales se han enfocado en la reducción del impacto ambiental como en los motores de los autos, tanto en gases de combustión como en gases nocivos evaporados. Es un hecho que el combustible del futuro es el Hidrogeno porque ya es sabido que puede liberar gran cantidad de energía con cero emisiones. Los vehículos del futuro utilizaran las celdas de Hidrogeno como generadores de corriente que debe ser aprovechada a través de motores eléctricos que permitirán generar potencia en las ruedas del vehículo pero también frenarlo con el manejo de la corriente que los alimenta, incluso permitirá reciclar esta energía a través de un conjunto de acumuladores, Esta tecnología ya está desarrollada y se haya en la etapa de reducción de costos y estandarización de procesos de producción para hacer comercialmente viables estos vehículos. El hidrogeno tras ser una fuente de energía renovable, es inagotable y no contamina, el hidrógeno es más seguro que el combustible que está siendo complementado. Además de disiparse rápidamente en la atmósfera, si se fuga, en contraste con los otros combustibles, no es tóxico en absoluto. El propósito de la investigación es mostrar a futuro la viabilidad del hidrogeno como combustible renovable.
  3. 3. 3 1. EL PROBLEMA 1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Aunque se están realizado importantes avances tecnológicos, la implantación de la economía del hidrógeno no es inmediata y requiere aún dar respuesta a importantes retos tecnológicos, económicos y sociales que se describen a continuación. Desde el punto de vista de la producción del hidrógeno, hay que considerar que los métodos actuales resultan costosos y se basan principalmente en la gasificación de combustibles fósiles a altas presiones y temperaturas. Los procesos basados en energías renovables o energía nuclear no se encuentran suficientemente desarrollados y a nivel industrial su coste es aún mayor. Por otro lado, para dar respuesta a una demanda global de este tipo de energía, se necesitaría el desarrollo de un sistema de distribución de hidrógeno similar al que existe hoy en día para la gasolina. El precio actual de las pilas de combustible y su fiabilidad supone otra barrera a la aplicación masiva de esta tecnología. El uso de electrodos con catalizadores de metales nobles como el paladio y el platino, con un elevado precio de mercado, y los problemas de envenenamiento, sobre todo en procesos que utilizan hidrógeno de menor pureza, también son objeto de investigación. 1.2. FORMULACION DEL PROBLEMA  ¿La producción del hidrogeno tiene un costo energético?  ¿Qué requerimientos especiales existen?  ¿Hay altos consumos de agua en el proceso?  ¿El agua utilizada en la obtención es renovable?  ¿Porque métodos se puede obtener el hidrogeno?  ¿Cuál es el método más rentable en la producción del hidrogeno?
  4. 4. 4 2. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVO GENERAL Reducir los costos energéticos de obtención del Hidrógeno 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Evaluar métodos alternativos en la obtención del hidrogeno  Utilizar fuentes renovables para la regeneración del hidrogeno  Reducir la contaminación producida durante la obtención del hidrogeno. 3. JUSTIFICACIÓN Y DELIMITACIÓN 3.1. JUSTIFICACION En la actualidad el consumo excesivo de combustibles genera cantidades masivas de CO2 durante el proceso de combustión, desde un punto de vista ambiental esta combustión constituye el principal causante de la emisión de gases de efecto invernadero, responsables del efecto de calentamiento global que sufre nuestro planeta y ante un régimen energético descomunal el cual llegará a un punto que tocará fondo en poco tiempo; sin embargo se ha acrecentado la búsqueda de alternativas que permitirían mantener el estilo de vida actual y la reducción potencial de estos gases de efecto invernadero. Una de las posibilidades, ampliamente defendida por la comunidad científica, es la energía del hidrógeno. De hecho, ya se acuñó el término de “economía del hidrógeno”, que vendría a reemplazar a la actual “economía de los combustibles fósiles”. Esto supondría que en el futuro el desarrollo tecnológico residiría sobre el hidrógeno y no sobre los combustibles fósiles tal como ocurre en la actualidad. Estados Unidos, Japón y la Unión Europea apuestan firmemente por un desarrollo social y tecnológico basado en la energía del hidrógeno, teniendo en cuenta las razones siguientes:
  5. 5. 5  Reducción de la dependencia energética  Elevada eficiencia energética  Ausencia de emisiones de CO2 El uso de las celdas de combustible representa un desarrollo potencialmente revolucionario, ya que en lugar de utilizar combustión para generar electricidad utilizan la reacción electroquímica entre el hidrógeno del combustible y el oxígeno del aire para producir electricidad, agua y calor. “Los vehículos híbridos de combustión interna tienen un gran potencial para acelerar la introducción del hidrógeno en el sector de los transportes, además de contribuir con el problema de la polución del aire en las ciudades. Las pruebas de ruta han sido realizadas con hidrógeno, dando como resultado una velocidad máxima de 125 km/h y un consumo estimado de 1 kg de hidrógeno por cada 100 km a una velocidad promedio de 90 km/h. La conversión del vehiculo es técnicamente sencilla y económica.”1 3.2. DELIMITACION  La implantación de la economía del hidrogeno no es inmediata y requiere aún dar respuesta a importantes retos tecnológicos, económicos y sociales, por lo que la delimitación temporal de la investigación está condicionada por la solución a dichos retos, por ahora se puede decir que el futuro es incierto, sin embargo se habla informalmente de 15 a 20 años para la implantación de esta tecnología.  El desarrollo de la investigación no se limita a un espacio en especial, debido a que en el mundo globalizado en el que se vive hoy, la implementación de una tecnología como estas se daría en 1 D. Sainz, P.M. Diéguez, C. Sopena , J.C. Urroz, L.M. Gandìa. Escuela Tècnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación, Universidad Pública de Navarra. Conversion of a commercial gasoline vehicle to run bi-fuel (hydrogen-gasoline)
  6. 6. 6 el mundo entero, a diferentes ritmos eso sí. Sin embargo, para fines de esta investigación contamos con algunos datos de Colombia, sobre todo en el caso del marco legal, debido a que es importante promover la investigación en el país, y por supuesto conocer las normas a las que se deben regir. 4. MARCO REFERENCIA 4.1. MARCO TEORICO 4.1.1 El Hidrógeno El hidrógeno no es una fuente de energía, sino un portador de la misma (un vector energético), como la electricidad o la gasolina, debido a que no es un recurso energético se debe producir a partir de diversas fuentes de energía mediante distintas tecnologías. En todos los procesos de producción se debe tener en cuenta tanto el balance económico como el energético, puesto que pueden ensombrecer considerablemente la elevada eficiencia de conversión de los dispositivos de uso final. Por otra parte, puesto que el hidrógeno se almacena con dificultad, los costes de almacenamiento se deben incluir en el balance global. Por último, como combustible que es, el hidrógeno está sujeto a una normativa de seguridad para su correcta manipulación. Este combustible es el carburante ideal, ya que durante la oxidación solamente se produce calor y vapor de agua. Por tanto, se trata de una energía limpia. Además, cuando la energía almacenada en el enlace H-H de la molécula de hidrógeno se libera en forma de electricidad mediante las celdas de combustible, la eficiencia energética del proceso resulta muy superior a la de la combustión. Ambos factores indican que la tecnología de las celdas de combustible permitirá desarrollar la economía del hidrógeno al mismo tiempo que ofrece el potencial de revolucionar el modelo energético. Dicho combustible gaseoso se ha venido utilizando desde hace 100 años en varios sectores industriales. En la comunicación técnica que presenta a continuación sólo se hace referencia a sus aplicaciones energéticas. El 95% del hidrógeno que se consume actualmente a nivel mundial proviene del
  7. 7. 7 gas natural. Sólo un 5% de la producción mundial de hidrógeno se obtiene a partir de la descomposición de agua con energía eléctrica de origen convencional. El hidrógeno producido se emplea fundamentalmente en la industria química, de vidrio o alimentaria, sin olvidar su uso como combustible en aplicaciones muy concretas (espaciales, de demostración, etc.). PROPIEDADES INMEDIATAS  A 25 ºC y 1 Atm está en estado gaseoso.  La temperatura de fusión es -259,2 ºC.  La temperatura de ebullición es -252,77 ºC.  La masa atómica es mH=1,007940 Kg/Kmol  La masa molecular es mH2=2,01588 Kg/Kmol  El calor especifico a presión constante cp=28,623 KJ/KmolK  El calor especifico a volumen constante cv=20,309 KJ/KmolK Tabla 1 Propiedades del hidrogeno y de otros combustibles Según la tabla anterior el hidrógeno es el mejor combustible en cuanto a poder calorífico por unidad de masa se refiere (un gramo de hidrógeno contiene más del doble de energía que un gramo de gas natural, por
  8. 8. 8 ejemplo). Sin embargo, esta propiedad se ve limitada por su baja densidad: un metro cúbico de hidrógeno libera menos energía que otros combustibles gaseosos y si se compara en estado líquido, un litro de hidrógeno contiene menos de un 10% de la energía que contiene un litro de gasolina o gasóleo. El hidrógeno es el elemento más simple y ligero que existe, ocupa el primer puesto en la tabla periódica. Es un no metal, que en condiciones normales es un gas diatómico (H2) incoloro, inodoro e insípido y muy reactivo; constituye aproximadamente el 75% de la masa en el universo. En la naturaleza, el isótopo del hidrógeno más común es el protio (1 H). El deuterio (2 H) y el tritio (3 H) también se encuentran en la naturaleza, pero en proporciones muy pequeñas. El hidrógeno es muy reactivo. Es por esto que generalmente lo encontramos combinado con el oxígeno, formando el agua. Su reacción de combustión es la siguiente: 2H2 + O2 ------→ 2H2O + energía 4.1.2 OBTENCIÓN Ya que en la naturaleza el hidrógeno casi no está presente en estado puro, podemos obtenerlo de diversas maneras:  Como producto de reacción es químicas: Se libera hidrógeno cuando reacciona el ácido clorhídrico (HCl) con un metal como el Litio o el Aluminio. Éste método es eficiente a pequeña escala en el laboratorio, pero resultaría muy caro industrialmente.  Reformado de Hidrocarburos: Se le llama reformado a la reacción catalítica de una mezcla de vapor de agua e hidrocarburos a una temperatura alta para formar hidrogeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono. CmHn + nH2O nCO + (m/2 +n) H2 La forma industrial más utilizada para obtener hidrogeno, a partir de metano es: CH4 + H2O CO + 3 H2 , Δh=206,1 MJ/Kmol CO + H2O CO2 + H2 , Δh= - 41,2 MJ/Kmol
  9. 9. 9 La primera reacción se lleva a cabo a 900 ºC y es endotérmica, la segunda es exotérmica pero no puede aportar la energía suficiente que requiere la primera, por lo que debe utilizarse metano como reactivo y como combustible para aportar la energía faltante. Puede obtenerse un 75% de H2 un 8% de CO y un 15% CO2  Fotólisis del agua: Consiste en la disociación del agua en hidrógeno y oxígeno directamente utilizando la energía solar. Aún no es posible realizar la fotólisis artificialmente, pero se han descubierto micro algas que sí la realizan, y que podrían ser utilizadas para este fin en el futuro.  Procedimientos biológicos: Se basa en la utilización de microalgas (Chlamydomonas reinhardti, Spirulina) que en ciertas condiciones de cultivo pueden absorber energía solar y descomponer el agua en H2 y O2. Estos organismos en sus cloroplastos poseen unas estructuras llamadas tilacoides en cuya membrana esta la maquinaria fotosintética, construida por una serie de espinas encargadas de transportar los electrones.  Electrólisis del agua: Es uno de los procedimientos más limpios para obtener hidrógeno y el método que analizaremos en los sistemas de hidrógeno vehicular utilizados en la actualidad. Sin embargo es importante tener en cuenta que requiere invertir una cierta cantidad de energía, sea calórica o eléctrica; y no se puede pretender que sea mayor la cantidad de energía obtenida que la invertida. Consiste en la disociación del agua en hidrógeno y oxígeno; este proceso se realiza sumergiendo dos electrodos en agua conectando a uno de ellos el polo positivo y al otro el polo negativo. Al hacer circular corriente continua por ambos electrodos, en el ánodo se desprenderá oxígeno, y en el cátodo se desprenderá el hidrógeno. La descomposición del agua a 25ºC requiere una aportación de 285,83 MJ/Kmol que es su entalpia de formación, sin embargo solo será necesario aportar 237,19 MJ/Kmol en forma de trabajo eléctrico, la diferencia la recibe el sistema en forma de calor.
  10. 10. 10 Figura No.1. Celda de sistema de forma de calor.Tomado de: • Caparros, María J. “TECNOLOGÍA DEL HIDRÓGENO Y LAS PILAS DE COMBUSTIBLE”. Jornada Técnica de Ciencias Ambientales. 2004. Internet < www.jornadastecnicas.com/docpdf/Energia_Maria_Jaen.pdf> En el ánodo, se le extraen 4 electrones a dos moléculas de agua, de ésta forma, se disocian en 1 molécula de oxígeno gaseoso y 4 cationes H+: 2H2O (l) →O2 (g) + 4H+ (aq) + 4e- Mientras en el cátodo cada dos cationes H+ toman 2 electrones, formando una molécula de hidrógeno gaseoso: 2H+ (aq) + 2e- → H2 (g) 4.1.3. ALMACENAMIENTO  Estado gaseoso (CGH2): Se distinguen diferentes aplicaciones: estacionarias y móviles. En las estacionarias a pequeña escala se almacena en botellas de 20.000 KPa en tamaños de 10 o 50 L con un gasto aproximado de compresión inferior al 10%. En las aplicaciones móviles se prefiere una alta capacidad lo que obliga a presiones de 20.000 a 70.000 KPa, con un gasto de compresión del 8% al 15%.
  11. 11. 11  Estado Líquido (LH2): El hidrógeno se enfría hasta su licuación a -253 ºC y se mantiene en tanques o cilindros criogénicos especiales a 1.500 KPa. La menor presión disminuye el riesgo. Aunque un aumento en la temperatura produce perdidas por sobrepresión.  Estado sólido: El hidrogeno puede almacenarse en forma de hidruros o bien físicamente absorbido en materiales especiales como carbono ultraporoso. 4.1.4. OTROS MÉTODOS EN DESARROLLO PARA LA PRODUCCIÓN DEL HIDRÓGENO Ciertas algas y bacterias fotosintéticas pueden producir hidrógeno bajo determinadas condiciones. Los pigmentos en las algas absorben la energía del sol y las enzimas de la célula actúan como catalizadores para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. Otra vía en desarrollo son los ciclos termoquímicos que consisten en una combinación de reacciones químicas a alta temperatura que producen la rotura de la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno. En la actualidad se han estudiado diferentes sistemas de los que se han realizado revisiones recientemente. Las eficacias que se han alcanzado rondan el 40%. Entre las posibles combinaciones de reacciones, las más prometedoras son el proceso UT-3, desarrollado por la Universidad de Tokio: CaBr2 + H2O _ CaO + 2HBr T: 1170 K CaO + Br2 _ CaBr2 + ½O2 T: 700 K Fe3O4 + 8HBr _ 3FeBr2 + 4H2O + Br2 T: 130 K 3FeBr2 + 4H2O _ Fe3O4 + 6HBr + H2 T: 810 K Y las basadas en la descomposición del ácido yodhídrico, desarrollada por la empresa General Atomics H2SO4 _ ½O2 + SO2 + H2O T: 1073 K I2 + SO2 + 2H2O _ H2SO4 + 2HI T: 393 K 2HI _ I2 + H2 T: 723 K Como todavía los combustibles fósiles seguirán siendo la principal fuente de H2 en los próximos 20-40 años, se debe prestar especial atención a todos
  12. 12. 12 aquellos procesos que permitan mejorar el rendimiento y mitigar el impacto ambiental. Por ello, se pretende analizar los procesos más interesantes que se están desarrollando a partir de hidrocarburos; para que estos sean viables, es necesario conectarlos con un mayor control de las emisiones de gases de efecto invernadero, tratando opciones que eliminan su producción (pirolisis) o que pueden llegar a consumir parte del CO2 (reformado seco) o a mejorar el balance de CO2 al aumentar la eficiencia térmica del reformado (reformado autotérmico). El reformado de glicerol resulta interesante porque este alcohol es un producto secundario de la obtención de biodiesel con un mercado poco demandante. Se está estudiando el reformado convencional en fase vapor y a temperaturas elevadas aunque también ha surgido recientemente la alternativa de realizar el reformado de glicerol en fase líquida y altas presiones. Ambas tecnologías están en un estado de desarrollo más incipiente a escala de laboratorio. Ambos alcoholes, al ser líquidos a temperatura ambiente y no tóxicos, pueden ser considerados como almacenadores de hidrógeno y son más fáciles de transportar y almacenar que el hidrógeno sea en estado gaseoso a altas presiones o líquido a muy bajas temperaturas. El reformado de materiales ligno-celulósicos ha atraído mucha atención en la última década no sólo para producción directa de H2 sino también para la obtención de biocombustible y de otros productos químicos de valor industrial. Específicamente, para la producción de H2 debe efectuarse un cuidadoso balance energético y económico que justifique la implementación industrial de este complejo proceso que tiene los dos grandes incentivos que significan el valor insignificante de la materia prima y trabajar a baja temperatura. También en esta categoría aparece la utilización de micro- organismos que se alimentan con biomasa para producir H2 cuya viabilidad práctica aparece hoy como la más lejana. La gasificación de la biomasa está ya a una escala industrial incipiente. Su principal limitación es una baja eficiencia energética. Además, para mejorarla se requieren unidades de gran tamaño con una logística adecuada de provisión de biomasa necesaria para mantener una operación
  13. 13. 13 continua del sistema. Según la ubicación de la planta, el proceso de recolección de la materia prima puede aportar una contribución importante al balance energético de este sistema. Constantemente se producen variantes de este proceso tendientes a mejorar la eficiencia y solucionar algunos problemas operativos que han sido descriptos sintéticamente en recientes publicaciones. Cuando se parte de hidrocarburos, carbón o alcoholes, un componente importante del costo del hidrógeno (35%) es la purificación. Por ello, resulta muy atractivo el uso de reactores de membrana donde en el caso de alcoholes o hidrocarburos es posible obtener H2 99.999% de pureza en un solo recipiente. Ello redunda en una significativa disminución de la inversión, una mayor flexibilidad ante fluctuaciones en la demanda y una mejor operabilidad del sistema. Una opción intermedia que ha llegado a escala banco es conservar el reformado convencional pero realizar la purificación en una sola etapa mediante un purificador de membrana donde se desarrolla la RGA. Esto tiene dos ventajas: i) Se trabaja a menor temperatura con la membrana (400-450ºC) con mejora significativa en su vida útil; ii) Se obtiene una corriente de H2 con 99.999% de pureza y al mismo tiempo otra corriente con alta concentración de CO2 que facilita su secuestro. Figura No.2. Proceso de obtención del Hidrógeno. Tomado de: • Cano, Ulises. “LAS CELDAS DE COMBUSTIBLE: VERDADES SOBRE LA GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD LIMPIA Y EFICIENTE VÍA ELECTROQUÍMICA”. Boletín iie. Septiembre-Octubre 1999. Internet <www.iie.org.mx/reno99/apli.pdf>
  14. 14. 14 4.2. MARCO LEGAL 4.2.1. Normativa de Calidad del Aire El objetivo de este tipo de legislación es establecer unos niveles de concentración que permitan determinar con claridad qué tanto se excede este valor en un período determinado de tiempo. Igualmente, en las normas de calidad del aire es común encontrar normas de larga duración y normas de corta duración. Para el caso del material particulado la resolución temporal de la norma de larga duración es de un año y la de corta duración es de 24 horas. - Decreto 979 de 2006 - Resolución 601 de 2006 - Resolución 610 de 2010 - Resolución 650 de 2010 De manera general estas normas están orientadas a definir los límites de calidad del aire a nivel nacional, los límites permisibles de contaminantes no convencionales (sustancias tóxicas), los niveles máximos de permisibles de contaminantes criterio. Asimismo, definen las reglas para la definición de los niveles de prevención, alerta y emergencia, y establecen las bases para los planes de descontaminación y de contingencia. El reciente marco normativo nacional presenta un gran avance relacionado con la metodología para realizar el monitoreo y seguimiento a la calidad del aire donde lo establece que se debe realizar el protocolo nacional. Este protocolo de medición se encuentra consignado en la Resolución 650 de 2010 del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. 4.2.2. Política general en materia de biocombustibles Desde hace más de una década, algunas entidades del país, organizaciones no gubernamentales, gremios, el sector energético y
  15. 15. 15 ambiental, y algunas entidades educativas se han venido integrando al desarrollo de las fuentes de energía no convencionales, entre ellas, la biomasa, la energía eólica, la geotérmica, el alcohol carburante y más recientemente el biodiesel. Para el caso Colombiano, adicional al deterioro ambiental que se percibe en las grandes ciudades, por la excesiva contaminación generada por las fuentes fijas y móviles, existen consideraciones estrechamente vinculadas con la seguridad y sostenibilidad energética nacional ante el conocido agotamiento de los yacimientos Petroleros del país, así como la generación de una verdadera revolución social en materia de empleo y desarrollo rural bajo esta política. En la actualidad Colombia consume más de ochenta y nueve (89) mil barriles diarios de combustible Diesel, una parte importante de este consumo se puede trasladar a biodiesel, combustible en el que el país tiene una enorme ventaja comparativa en su producción en relación con los derivados del petróleo, en los cuales hoy somos deficitarios, déficit que cada día se incrementa más. Por otra parte el Gobierno Nacional ha expresado públicamente su intención de promover y fortalecer el sector de producción de biocombustibles cuyo primer paso fue el impulso al alcohol carburante y más recientemente el uso de biodiesel, no solo pensando en este programa con una visión nacional sino enfocados en ser fuente en un futuro cercano de suministro de biocombustibles para cubrir las necesidades del escenario mundial. En el caso del uso del alcohol carburante su uso se ha promovido en la mezcla con las gasolinas, mezcla que hoy es conocida como la biogasolina por sus claro beneficios ambientales principalmente en materia de menores emisiones de monóxido de carbono y hidrocarburos volátiles no quemados y por supuesto por el uso de un oxigenante de origen biológico. Es así como a partir del año 2001 se sancionó la Ley 693, mediante la cual se reglamentó este uso, se crearon estímulos para su producción, comercialización y consumo y se dictaron otras disposiciones, que han permitido que hoy ya en el setenta y cinco por ciento (75%) de las gasolinas que se distribuyen
  16. 16. 16 en el territorio nacional se mezcle alcohol carburante al diez por ciento (10%), con un consumo estimado de novecientos cincuenta mil (950.000) litros por día y que se tengan cinco (5) destilerías en producción y más de diez (10) proyectos adicionales a nivel país en fase de conceptualización, que permitirían cubrir el déficit de la demanda nacional a un diez por ciento (10%) de mezcla, además de avanzar a porcentajes superiores en no más de cinco (5) años, además de abrir un escenario de exportación a otras naciones que vean, al igual que Colombia lo hace, en este proyecto un elemento de desarrollo sostenible y social. 4.2.3. Condiciones especiales de los vehículos cero (0) emisiones destinados al Servicio Público de Transporte Terrestre Automotor. Mediante la resolución 0001056 de 2013 del Ministerio de Transporte considera como vehículo cero (0) emisiones, los vehículos impulsados exclusivamente por uno o más motores eléctricos, que obtienen la energía de un sistema de almacenamiento recargable, como baterías, u otros dispositivos portátiles de almacenamiento de energía eléctrica, incluyendo celdas de combustible de hidrógeno, o que obtienen la energía eléctrica por medio de cables, catenarias o rieles. Estos vehículos no cuentan con motores de combustión interna. Los vehículos cero (0) emisiones que se destinen a la prestación del Servicio Público de Transporte Terrestre Automotor Individual de Pasajeros en vehículos taxi, deberán estar pintados completamente de un color verde cromáticamente equivalente al Pantone 368 o C: 63 M:0 Y: 97 K: 0, sin perjuicio de los distintivos y la información que de acuerdo a la modalidad y a la empresa de transporte a la que se encuentren vinculados deben portar los vehículos. Cuando la autoridad competente disponga la implementación de programas piloto dirigidos a evaluar el desempeño y viabilidad de la operación de vehículos cero (0) emisiones, deberán incorporar dentro del programa estrictas condiciones técnicas de seguridad conforme a lo establecido por la industria automotriz, teniendo en cuenta la eliminación de riesgos previsibles que afecten 1a seguridad de los
  17. 17. 17 ciudadanos durante el proceso de carga y recarga energética para su debido almacenamiento. Los programas piloto deberán establecer permanentemente políticas de mejora-miento de la calidad del servicio, incluyendo la formación y profesionalización de los operarios; además de un plan de seguimiento y evaluación que incorpore los niveles de satisfacción a los usuarios. 4.3. Marco Conceptual EcoVehículos Portal de Indicadores de Eficiencia Energética y Emisiones Vehiculares Eficiencia Energética Es la relación entre la cantidad de energía consumida y los productos y servicios finales obtenidos, por ejemplo cantidad de kilómetros recorridos con un litro de combustible en un vehículo automotor. Emisiones Emisiones son todos los fluidos gaseosos, puros o con sustancias en suspensión; así como toda forma de energía radioactiva, electromagnética o sonora, que emanen como residuos o productos de la actividad humana. Las emisiones vehiculares en específico son las emisiones de fuentes móviles referidas al parque automotor. Hidrocarburos Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente por átomos de carbono e hidrógeno. La estructura molecular consiste en un armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos de hidrógeno. Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la Química Orgánica. Las cadenas de átomos de carbono pueden ser lineales o ramificadas y abiertas o cerradas. Los hidrocarburos se pueden diferenciar en dos tipos que son alifáticos y aromáticos. Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los átomos de
  18. 18. 18 carbono. Las fórmulas generales de los alcanos, alquenos y alquinos son CnH2n+2, CnH2n y CnH2n-2, respectivamente. Norma Las normas son documentos técnico-legales que contienen especificaciones técnicas de aplicación voluntaria, son elaborados por consenso de las partes interesadas (fabricantes, consumidores, centros de investigación, laboratorios, asociaciones, colegios profesionales, etc.) y están basados en los resultados de la experiencia y el desarrollo tecnológico. Son aprobados por un organismo nacional, regional o internacional de normalización reconocido y están disponibles al público. Potencia La potencia es la rapidez con que se efectúa un trabajo, es decir, el trabajo por unidad de tiempo; Potencia = Trabajo / tiempo. Es un indicador del funcionamiento de un motor pues indica que tanta fuerza puede producir. La potencia máxima es el mayor número obtenido de multiplicar el torque del motor por la velocidad de giro en que lo genera. Tipo de combustible En la actualidad existen solamente 2 tipos de combustible: la gasolina y el diesel, y con la ayuda de esos combustibles, se mueven los coches, los camiones, las motociclietas, y todos los medios de transporte en general. Vehículos híbridos El objetivo de las tecnologías híbridas es combinar dos fuentes de energía, de manera que las cualidades de cada sistema sean utilizadas para la propulsión de los vehículos automotores. Por ejemplo, existen vehículos automotores híbridos que emplean motores eléctricos, los cuales permiten mejorar la eficiencia del combustible tradicional, como la gasolina, agregando más poder durante la aceleración del vehículo, y ahorro de energía cuando se frena o se marcha a una velocidad constante. Un vehículo híbrido
  19. 19. 19 pasa de una forma automática de un motor a gasolina a otro eléctrico y viceversa. 5. HIPOTESIS DE LA INVESTIGACION Mejorar las técnicas ya existentes de la producción de hidrogeno vehicular buscando la economía, permitirá el desarrollo de estas tecnologías mediante su producción a gran escala. En parte el poco avance evidenciado en cuanto a las tecnologías de Hidrógeno se debe a su alto costo energético se manifiesta en alto costo económico. 6. DISEÑO DE INVESTIGACION La investigación a realizar es de tipo cualitativo, de tipo exploratorio según Hernández Sampieri. 7. POBLACION Y MUESTRA Según Roberto Sampieri, la población es la totalidad de un fenómeno de estudio, un conjunto de todos los casos que concuerdan en una serie de especificaciones y puede ser reconocida como entidades de población, unidades de estudio o análisis mientras que la muestra es un subgrupo del total de la población elegida, debe ser significativa y permitir realizar medición y observación de variables. Teniendo en cuenta los conceptos planteados anteriormente y el tipo de investigación que se ha llevado hasta el momento es posible definir una UNIDAD DE ANÁLISIS que para este caso y para la investigación en curso es: 7.1 POBLACION: la cantidad de personas que tienen carro en Bogotá. Según la tabla No. son 1.371.220. Tabla No. 2. Numero de carros en Bogotá D.C por nivel socioeconómico. Estrato # de Carros (Poblacion) Estrato 1 2368 Estrato 2 5464 Estrato 3 284774
  20. 20. 20 Estrato 4 327207 Estrato 5 413270 Estrato 6 338137 Total 1371220 FUENTE: Secretaria de movilidad de Bogotá D.C 7.2 MUESTRA: Aplicando la fórmula de la muestra con un error de muestreo del 5%, una precisión del 3% y un intervalo de confianza del 95% a los datos de la tabla No. 2. Tabla No. 3. Muestra por nivel socioeconómico para la encuesta a realizar. Estrato Muestra Estrato 1 186,8331252 Estrato 2 195,531369 Estrato 3 202,6075717 Estrato 4 202,6261747 Estrato 5 202,6521799 Estrato 6 202,6302108 Total 1192,880631 FUENTE: Secretaria de movilidad de Bogotá D.C 7.3TIPO DE MUESTREO: estratificado (por niveles económicos) 8. PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN Se realizó una encuesta como formatos de recolección de datos para evaluar el interés que tienen los propietarios de vehículos en el Hidrógeno como combustible.
  21. 21. 21 Técnica de recolección de datos: Entrevistas Nombre SEXO F M EDAD 1. ¿tiene usted vehículo? si no 2. ¿con que frecuencia lo usa? 1-3h 4-6h 6-8h 9-24h 3. ¿qué tipo de combustible usa su vehículo? gasolina gas otro 4. ¿Sabía usted sobre el hidrogeno vehicular? si no 5. ¿Le gustaría usar el hidrogeno como nuevo combustible para su vehículo? si no Tabla 3. Encuesta realizada a los ciudadanos de Bogotá
  22. 22. 22 9. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES DIAGRAMA DE GANTT PRESUPUESTO PARA LA EJECUCION DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN RUBROS VALOR UNITARIO SUBTOTAL TOTAL TRASNPORTE Transmilenio 2 buses x $1700 x 4 días. Buses x 2 $ 1400 x 4 días. $1700 $1400 $12000 $11000 $33000 ALIMENTACIÓN Refrigerio 1 x $4000 x 4 días. Almuerzo 1 x $8000 x 4 días. $4000 $8000 $16000 $32000 $48000 MATERIALES Fotocopias 5 x $100 x 4 días. Impresiones 5 x $ 200 x 4 días $100 $200 $2000 $4000 $6000 GRAN TOTAL $87000
  23. 23. 23 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS  Botas, J.A. et al. “LA ECONOMÍA DEL HIDRÓGENO – UNA VISIÓN GLOBAL SOBRE LA REVOLUCIÓN ENERGÉTICA DEL SIGLO XXI”. Internet < www.aecientificos.es/empresas/aecieLAECONOMIADELHIDROGEN O.pdf>  Cano, Ulises. “LAS CELDAS DE COMBUSTIBLE: VERDADES SOBRE LA GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD LIMPIA Y EFICIENTE VÍA ELECTROQUÍMICA”. Boletín iie. Septiembre- Octubre 1999. Internet <www.iie.org.mx/reno99/apli.pdf>  Caparros, María J. “TECNOLOGÍA DEL HIDRÓGENO Y LAS PILAS DE COMBUSTIBLE”. Jornada Técnica de Ciencias Ambientales. 2004. Internet < www.jornadastecnicas.com/docpdf/Energia_Maria_Jaen.pdf>  Consejería de economía y hacienda. Comunidad de Madrid. “GUÍA DEL VEHÍCULO ELÉCTRICO”. Internet <www.cleanvehicle.eu/fileadmin/Guida del vehiculo electrico.pdf>  García, Carlos y Fernández, Daniel. “LA ENERGÍA DEL FUTURO: LA PILA DE HIDRÓGENO”. IES Severo Ochoa. 2008-09. Internet <www.ikkaro.com/files/La_energia_del_futuro_la_pila_de_hidrogeno. pdf>  Aguer, Mario y Miranda, Angel. “EL HIDRÓGENO, FUNDAMENTO DE UN FUTURO EQUILIBRADO“. Ed. Diaz de Santos. 2005.  D. Sainz, P.M. Diéguez, C. Sopena , J.C. Urroz, L.M. Gandìa. Escuela Tècnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación, Universidad Pública de Navarra. “CONVERSION OF A COMERCIAL GASOLINE VEHICLE TO RUN BI-FUEL (HYDROGEN-GASOLINE)”. International Journal of Hydrogen energy. 2011.  GARCÍA, José Luis et al. “PONTENCIALIDADES DEL HIDRÓGENO COMO VECTOR DE ENERGÍA EN IBEROAMÉRICA”. 2010. Internet www.int.gov.br/../download-2 potencialidades_del_hidrogeno.pdf

×