Evaluación de la eficiencia de producción de hidrógeno verde mediante electrólisis del agua con electrodos de bajo costo

El presente estudio se enfocó en la evaluación de la eficiencia de la producción de hidrógeno verde mediante electrólisis, utilizando electrodos de bajo costo. Para lograr este objetivo, se plantearon tres objetivos específicos: establecer las configuraciones de celda más comúnmente utilizadas, cuan...

Full description

Autores:
Martínez Vásquez, Ariadna
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Universidad Santo Tomás
Repositorio:
Repositorio Institucional USTA
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.usta.edu.co:11634/54793
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/11634/54793
Palabra clave:
Low-cost Electrodes
Water Electrolysis
Green Hydrogen
Hidrogeno - Producción
Producción - Hidrogeno verde
electrólisis del agua
Ingeniería Ambiental - Investigaciones
Tesis y Disertaciones académicas
Hidrógeno Verde
Electrólisis del agua
Electrodos de bajo costo
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia
Description
Summary:El presente estudio se enfocó en la evaluación de la eficiencia de la producción de hidrógeno verde mediante electrólisis, utilizando electrodos de bajo costo. Para lograr este objetivo, se plantearon tres objetivos específicos: establecer las configuraciones de celda más comúnmente utilizadas, cuantificar la producción de hidrógeno verde en estas configuraciones y determinar estadísticamente las variables que más influyen en la producción de hidrógeno. La metodología del estudio se dividió en tres fases principales. En la primera fase, se llevó a cabo una exhaustiva revisión bibliográfica para identificar las configuraciones de celda más frecuentes para la electrólisis. Esta revisión proporcionó una base sólida para la selección de electrodos y electrolitos para los experimentos posteriores. Se encontró que las combinaciones de electrodos de grafito y acero, junto con electrolitos como el hidróxido de potasio y el hidróxido de sodio, eran las más utilizadas en la literatura. En la segunda fase, se realizó la cuantificación de la producción de hidrógeno en diferentes configuraciones de celda. Se seleccionaron tres electrolitos soporte (KOH, NaOH y amoníaco) y cuatro materiales de electrodos (grafito, acero, aluminio y cobre) para la experimentación. Se observó que las configuraciones de celda con electrodos de grafito y electrolito de hidróxido de sodio con 6,45 cm³ e hidróxido de potasio con 3,85 cm³ produjeron la mayor cantidad de hidrógeno verde, destacándose por su eficiencia en la generación de gas hidrógeno. En la tercera fase, se llevó a cabo un análisis estadístico para determinar las variables más influyentes en la producción de hidrógeno. Se aplicaron pruebas de normalidad, correlación de Spearman, análisis de bosques aleatorios y modelo de regresión múltiple. Los resultados revelaron que la corriente eléctrica fue la variable más influyente en la producción de hidrógeno, seguida por el tipo de electrolito utilizado. Esto sugiere la importancia de controlar y optimizar estos parámetros para mejorar la eficiencia del proceso de electrólisis. En conclusión, este estudio proporciona evidencia sólida sobre la eficiencia de la producción de hidrógeno verde mediante electrólisis con electrodos de bajo costo. Las configuraciones de celda con electrodos de grafito y electrolitos de hidróxido de potasio mostraron los mejores resultados en términos de producción de hidrógeno. Además, se identificó la corriente eléctrica como la variable más influyente en el proceso de electrólisis, destacando la importancia de controlar este parámetro para optimizar la producción de hidrógeno verde.