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Proyecto de Ingeniería: análisis del dimensionamiento de una Planta Piloto de producción de hidrógeno

By Angel Ambrocio Quispe

Abstract

Trabajo de conclusión de curso presentado al Universidad Federal de la Integración Latinoamericana (UNILA), como requisito parcial a la obtención del título de bacharel em Engenharia de Energia Renovável. Orientador; Luis Evelio Garcia AcevedoLa creciente necesidad de procesos de transformación más eficiente de energía, debido a la escasez de reservas de combustibles fósiles a largo plazo, vienen estimulando el desarrollo a nivel industrial de métodos alternativos de generación energética. La generación de energía por procesos electroquímicos como planteado por la economía del hidrógeno no apenas atiende estos nuevos desafíos, sino que además presenta potencial de disminución de impactos ambientales asociados a este tipo de procesos. Desde esa perspectiva, el presente proyecto de ingeniería tiene como objetivo el análisis del dimensionamiento básico de una Planta de Producción de Hidrógeno (PPH) vía electrólisis del agua, con una capacidad de 10 Nm 3 /h. Para la proyección fue consolidada una metodología que utilizó como base una planta ya existente para identificar y analizar los subsistemas de producción, purificación, almacenamiento y refrigeración. Este trabajo contempló un estudio de caracterización, cálculos y selección de los principales equipos utilizados. Los resultados obtenidos por la planta, presento una eficiencia total superior a 50%. También evidenciaron que el cálculo y la selección de equipos están fuertemente condicionados a las variables operacionales de la planta y que esta tecnología es una alternativa que puede almacenar energía como potencial de aprovechamiento de fuentes de energías renovables. Finalmente, se espera que esta propuesta pueda contribuir con la investigación y desarrollo de la tecnología de uso energético del hidrógeno en toda Latinoamérica.The growing need for more efficient energy conversion methods, due to the shortage of fossil fuel reserves in the long term, are stimulating at industrial-scale, alternative methods of power generation. Development of power generation by electrochemical processes as outlined by the hydrogen economy not only addresses these new challenges, but also presents a potential for reducing environmental impacts associated with this kind of processes. From that perspective, this engineering project aims to accomplish a analysis of basic sizing of an Hydrogen Production Plant (HPP) via electrolysis of water, with the production capacity of 10 Nm 3 /h. The project methodology was consolidated using as fundamentals an existing plant to identify and analyze production, purification, storage and cooling subsystems. This work contemplates the characterization, calculation and selection of the main equipments used. The results obtained by the plant, presented an overall efficiency greater than 50%. They show that the calculation and equipment selection are strongly determined by operational plant’s parameters and that this technology is an alternative that can store energy as potential use of renewable energy sources. Finally, it is expected that this project will contribute to research and technology development of hydrogen energy use throughout Latin Americ

Topics: Planta de hidrógeno, Proyecto de ingeniería, Energía renovable, Electrólisis
Year: 2016
OAI identifier: oai:dspace.unila.edu.br:123456789/1498

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