Generación de hidrogeno por electrolisis para la obtención de energia electrica

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GENERACIÓN DE HIDROGENO POR ELECTROLISIS PARA LA OBTENCIÓN DE ENERGIA ELECTRICA.

Elaborado por: Bustos, C; Castro, F; Leal, C; Ruiz, B.

Introducción

En Chile, gran parte de la población del país tiene un suministro de energía estable, pero las ciudades disminuyen en tamaño y numero mientras avanzamos hacia el sur de nuestro país, haciendo más frecuentes los sectores donde la accesibilidad al suministro eléctrico se ve intervenida por factores ambientales como fenómenos climáticos que provocan fallas e interferencias en el suministro eléctrico, y el cambio climático incrementa la frecuencia de estos, precisamente, uno de los principales causantes del cambio climático es la emisión gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx) y óxidos de azufre (SOx) los cuales son emitidos durante la quema de combustibles fósiles, y en Chile la principal fuente de emisión de GEI fue hasta el 2016 el sector energético dependiente de la quema de combustibles (MMA, 2019) En respuesta a esta problemática se propone usar electrolisis para obtener hidrogeno y convertirlo a energía eléctrica.

Marco Teórico

Se ha vuelto un imperativo global debido a los desafíos asociados con el cambio climático y la dependencia de combustibles fósiles buscar alternativas sustentables. En Chile, aunque gran parte de la población goza de un suministro eléctrico estable, las condiciones climáticas extremas y otros factores ambientales en regiones hacia el sur afectan la continuidad del suministro eléctrico. Estas interrupciones subrayan la urgencia de desarrollar soluciones energéticas alternativas que puedan complementar la red eléctrica existente. Una solución prometedora es el uso del hidrógeno producido mediante electrolisis, un proceso que descompone el agua en hidrógeno y oxígeno gaseosos utilizando una corriente eléctrica. La mezcla resultante es altamente inflamable y puede usarse para alimentar generadores de electricidad en vez de gasolina. Estos generadores permitirían a los hogares mantener el funcionamiento de electrodomésticos esenciales como neveras, sistemas de iluminación y dispositivos electrónicos durante las interrupciones del suministro eléctrico tradicional, proporcionando así un suministro eléctrico temporal y sustentable hasta que se restablezca el sistema eléctrico convencional.

El hidrógeno es un portador de energía versátil cuya combustión produce únicamente agua y calor, sin emisiones contaminantes, lo que lo posiciona como una opción atractiva para diversas aplicaciones energéticas, incluidas las pilas de combustible que son más eficientes que los motores de combustión interna tradicionales (Cervantes et al., 2019). Además, el hidrógeno tiene un papel significativo en la industria química y petroquímica, siendo esencial en la producción de amoníaco, metanol y en procesos de desulfuración y craqueo catalítico. Según Maldonado et al. (2017), la electrolisis del agua puede ser aprovechada para generar electricidad de manera eficiente y limpia, mitigando las interrupciones en el suministro eléctrico y ofreciendo una alternativa viable durante emergencias. Los avances tecnológicos en pilas de combustible y la creciente preocupación ambiental han incrementado significativamente el interés en la producción y uso del hidrógeno en las últimas décadas. La integración de esta tecnología en soluciones residenciales podría ofrecer una respuesta efectiva y sostenible a los desafíos energéticos contemporáneos, asegurando que las necesidades básicas de energía se cubran

Objetivo General

Desarrollar un mecanismo sostenible y autónomo de generación de energía mediante el uso de hidrógeno producido por electrolisis para abastecer hogares durante interrupciones del suministro eléctrico en Chile.

Objetivos Específicos

• Desarrollar un prototipo del sistema de generación de energía basado en hidrógeno.
• Evaluar la viabilidad técnica y económica de la producción de hidrógeno a través de la electrolisis en regiones del sur de Chile con frecuentes interrupciones del suministro eléctrico. 
• Diseñar un sistema de generación de energía basado en hidrógeno que pueda ser utilizado en hogares para mantener el funcionamiento de electrodomésticos esenciales durante cortes de energía. 

Metodología

Montaje Experimental

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Planificación carta Gantt 

Proyecto: GENERACIÓN DE HIDROGENO POR ELECTROLISIS PARA LA OBTENCIÓN DE ENERGIA ELECTRICA 

Tomando en cuenta como semana 1 el 18 de marzo, 2024

Avance hasta la fecha 

A través de recopilación bibliográfica se identificó la problemática descrita en el marco teórico y se propuso un mecanismo de electrolisis a partir del aprovechamiento del hidrogeno contenido en el agua potable todo enmarcado en la producción de energía a pequeña escala replicando procesos experimentales a una mayor envergadura para lo cual se planteó un montaje experimental que a partir de agua potable al a que se le aplicará un proceso de electrolisis se obtendrá Hidrogeno para su posterior conversión a energía eléctrica.  

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