Diseño de un sistema para la producción y uso de hidrógeno a bordo de grandes camiones mineros

Los grandes camiones utilizados en la industria minera presentan un elevado consumo de combustible y gran producción de gases contaminantes, los cuales son traducidos en altos costos de operación. Algunos de estos camiones, como los de la serie 930E de Komatsu, presentan un sistema de frenado dinámico reostático, con el cual se produce una energía eléctrica al frenar. Sin embargo, dicha energía es desaprovechada al disiparla en forma de calor. Con el fin de diseñar un sistema que permita reducir las emisiones y consumo de combustible en estos camiones, se realizó un estudio para el consumo de diésel y energía recuperable del frenado a un camión Komatsu 930E-5, proponiendo implementar un sistema de producción de hidrógeno a bordo, para de esta manera sustituir un porcentaje del diésel empleado en la combustión. El proyecto se enfoca hacia la generación de hidrógeno y su almacenamiento, teniendo en cuenta limitaciones en cuanto a espacio y consumo de energía. Algunas otras limitantes, encontradas durante el desarrollo del proyecto son la reducida cantidad de información acerca de implementaciones similares y la adquisición de datos tanto de operación como técnicos, los cuales son necesarios en la práctica. Los cálculos realizados permiten estimar la cantidad de energía total aprovechable y un porcentaje sustitución energética en torno al 5%. Adicionalmente, es diseñado un tanque para el almacenamiento del hidrógeno en aluminio 6061-T6, teniendo en cuenta los modos de falla dúctil, frágil y por fatiga. De los resultados obtenidos se pudo determinar que la cantidad de hidrógeno producido en el camión mediante frenado regenerativo podría generar un ahorro significativo de diésel durante la operación.

• Autores: Santis Cabrera, Juan David; Torres Negrete, Jorge Camilo; Velasco Samur, Sergio
• Fecha de publicación: 2021
• Institución: Universidad del Norte
• Repositorio: Repositorio Uninorte
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/9574
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/10584/9574
• Palabra clave: Frenado regenerativo; Sustitución energética; Camiones mineros; Hidrógeno; Diésel; Regenerative braking; Energy substitution; Mining trucks; Hydrogen; Diesel
• License: Universidad del Norte