Diagnóstico de requisitos técnicos para la implementación de un sistema de producción de hidrógeno verde a pequeña escala en la Guajira.
En este trabajo se presentaron distintos métodos de producción de hidrógeno, de su respectivo almacenamiento y de desalinización de agua marina con el fin de determinar los requisitos técnicos para la implementación de un sistema de producción de hidrógeno verde. En cuanto a la producción de hidróge...
- Autores:
-
Bolívar Corredor, Andrés Mauricio
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/50712
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/1992/50712
- Palabra clave:
- Ingeniería
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En este trabajo se presentaron distintos métodos de producción de hidrógeno, de su respectivo almacenamiento y de desalinización de agua marina con el fin de determinar los requisitos técnicos para la implementación de un sistema de producción de hidrógeno verde. En cuanto a la producción de hidrógeno, se destacaron 2 métodos debido a su desempeño y antigüedad en el mercado, los cuales son electrólisis alcalina y PEM (membrana de intercambio protónico). En cuanto almacenamiento se presentaron los métodos físicos y los basados en materiales, sin embargo, se profundizó en los físicos puesto que son los más comunes y de uso sencillo que se presentan en el mercado. Por otro lado, en la investigación acerca de la desalinización se expuso 3 métodos con aplicaciones a grandes escalas y con fin de obtener agua potable. A su vez se presentó un método de desalación solar térmica que presenta un nivel de purificación mayor que los métodos anteriores, pero que tiene un rango de aplicación a menor escala. Posteriormente a la investigación se realizó un análisis de las características de las tecnologías expuestas con el fin de determinar las más adecuadas para el caso de estudio. Luego de seleccionar las tecnologías tentativas se diseñó el caso de estudio y sus características de operación. Con base en el diseño y la operación del sistema se procedió a calcular los costos de módulo de generación eléctrica y el módulo de tratamiento de agua. Luego de esto, con los costos anteriormente mencionados se realizó una estimación del costo final de producción de hidrógeno. Por último, se realizó una comparativa de precios entre los combustibles más usados en Colombia actualmente y el hidrógeno propuesto por el sistema planteado. |
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En cuanto a la producción de hidrógeno, se destacaron 2 métodos debido a su desempeño y antigüedad en el mercado, los cuales son electrólisis alcalina y PEM (membrana de intercambio protónico). En cuanto almacenamiento se presentaron los métodos físicos y los basados en materiales, sin embargo, se profundizó en los físicos puesto que son los más comunes y de uso sencillo que se presentan en el mercado. Por otro lado, en la investigación acerca de la desalinización se expuso 3 métodos con aplicaciones a grandes escalas y con fin de obtener agua potable. A su vez se presentó un método de desalación solar térmica que presenta un nivel de purificación mayor que los métodos anteriores, pero que tiene un rango de aplicación a menor escala. Posteriormente a la investigación se realizó un análisis de las características de las tecnologías expuestas con el fin de determinar las más adecuadas para el caso de estudio. Luego de seleccionar las tecnologías tentativas se diseñó el caso de estudio y sus características de operación. Con base en el diseño y la operación del sistema se procedió a calcular los costos de módulo de generación eléctrica y el módulo de tratamiento de agua. Luego de esto, con los costos anteriormente mencionados se realizó una estimación del costo final de producción de hidrógeno. Por último, se realizó una comparativa de precios entre los combustibles más usados en Colombia actualmente y el hidrógeno propuesto por el sistema planteado.In this work, different methods of hydrogen production, storage and seawater desalination were presented in order to determine the technical requirements for the implementation of a green hydrogen production system. Regarding hydrogen production, 2 methods were highlighted due to their performance and age in the market, which are alkaline electrolysis and PEM (proton exchange membrane). As for storage, physical and material-based methods were presented; however, the physical methods were studied in depth since they are the most common and easy to use methods available in the market. On the other hand, in the research on desalination, 3 methods with large-scale applications and with the purpose of obtaining drinking water were presented. At the same time, a solar thermal desalination method was presented that presents a higher level of purification than the previous methods, but has a smaller scale application range. After the research, an analysis of the characteristics of the technologies presented was carried out in order to determine the most appropriate for the case study. After selecting the tentative technologies, the case study and its operating characteristics were designed. Based on the design and operation of the system, the costs of the electricity generation module and the water treatment module were calculated. After this, with the aforementioned costs, an estimate of the final cost of hydrogen production was made. Finally, a price comparison was made between the most used fuels in Colombia at present and the hydrogen proposed by the proposed system.Ingeniero EléctricoPregrado49 páginasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería EléctricaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Eléctrica y ElectrónicaDiagnóstico de requisitos técnicos para la implementación de un sistema de producción de hidrógeno verde a pequeña escala en la Guajira.Trabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPIngeniería1026307790PublicationTHUMBNAIL23848.pdf.jpg23848.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg10444https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/362b8673-5724-4c13-8359-a5c06bc00f7d/downloada238045fce31e4ede07e456d3473156aMD55TEXT23848.pdf.txt23848.pdf.txtExtracted texttext/plain12822https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/a5f78a27-576e-4b8a-8b04-b4247c31870f/download157826b4d84d973a6c706cacf8c7f2b5MD54ORIGINAL23848.pdfapplication/pdf7800964https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/7b7a4098-f432-4efc-9f7c-f3c875e1e83a/download1ac39f6d72f5525885d278f7c69cae8dMD511992/50712oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/507122023-10-10 17:07:30.732https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdfopen.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co |