Diseño para la producción y uso en tiempo real de hidrogeno a partir del frenado regenerativo en maquinaria minera diésel

Los camiones mineros son vehículos grandes que transportan enormes cargas de un lado de la mina a otro. Estos tienen un recorrido especifico en el cual los cargan y luego van al otro lado de la mina para ser descargados y volver al sitio inicial para ser cargados nuevamente y así repetir el ciclo. Debido a que el consumo de combustible es muy grande se convierte en un gran gasto para la empresa. Se propone el diseño para la producción y uso en tiempo real de hidrogeno a partir del frenado regenerativo en maquinaria minera diésel de la siguiente manera, se inicia el proceso haciendo uso de la energía producida por el frenado regenerativo, esta para accionar un electrolizador cuya función principal en proceso es producir hidrogeno a las condiciones requeridas, y así acumularlo en unos tanques de almacenamiento de hidrogeno para una óptima sustitución parcial de diésel por el hidrogeno producido. En este proyecto se determinó un perfil potencial de sustitución de hidrogeno que va entre el 2 y el 30% y un perfil de presión de sustitución alrededor de la presión atmosférica debido a que se inyecto el hidrogeno antes del turbo. De igual forma, se realizó el diseño de un mezclador aire/hidrogeno tipo Venturi variable. También se seleccionó el electrolizador que puede producir el flujo de hidrogeno requerido, el cual es 50m^3⁄h y que se adapta al espacio disponible dentro del camión, así como los tanques de almacenamiento y el compresor. Los datos obtenidos de este análisis de sustitución parcial de hidrogeno deben ser corroborados en un laboratorio de ensayos con un motor similar o igual al motor del camión minero Komatsu 930E-4. Estos ensayos deben arrojar graficas experimentales que se aproximen a los datos teóricos obtenidos en este proyecto. De igual forma, se propone para futuros trabajos determinar si la energía obtenida del frenado regenerativo calculada en este proyecto es suficiente para accionar el electrolizador y establecer las conexiones eléctricas.

• Autores: Cepeda Castaño, Juan Sebastian; Fuentes Berdugo, Andres Fernando; Maury Sterling, Sergio Andres
• Fecha de publicación: 2020
• Institución: Universidad del Norte
• Repositorio: Repositorio Uninorte
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/9379
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/10584/9379
• Palabra clave: Hidrogeno; Diesel; Combustible; Ciclo; Sustitución; Perfil; Costo; Ahorro; Alternativas; Selección; Diseño; Hydrogen; Diesel; Fuel; Cycle; Replacement; Profile; Cost; Savings; Alternatives; Selection; Design
• License: Universidad del Norte