Presentacion de hidrogeno como transportarlo.pdf

Antonio Sánchez Squella
Noviembre, 2023
Investigación aplicada
en Tecnologías de
Hidrógeno

Corporación Instituto Nacional del H2 (INH2)
▪ Acuerdo de París, ratificado por Chile el 11 de abril de 2017.
▪ Hoja de ruta del Programa Nacional de Energía Solar
▪ Programa Estratégico Solar
▪ Hoja de ruta de la Minería 2035:
• Disminución de las emisión de dióxido de carbono.
• Promoción de la generación de Hidrógeno como combustible
• Producción de un millón de toneladas de “cobre verde”.
En 2017 CORFO define, a través de su Gerencia de Capacidades
Tecnológicas, realiza una Convocatoria denominada:
“ADAPTACIÓN DE LA OPERACIÓN DE EQUIPOS MÓVILES MINEROS DE
DIÉSELA HIDRÓGENO MEDIANTECELDAS DE COMBUSTIBLES”

▪ Desarrollar mediante un Consorcio conformado por empresas mineras,
universidades, centros I+D, empresas proveedoras de tecnología y servicios, las
capacidades y tecnologías necesarias que impulsen la electro movilidad en Chile.
▪ Reducción de los costos por ventilación en la minería subterránea mediante el
desarrollar de un vehículo impulsado con H2 en base a los requerimientos de
Codelco. Requerimientos como la demandas de potencia, durabilidad o rendimiento.
▪ Prueba en condiciones reales un vehículo minero, normalmente era alimentado con
diésel, ahora transformado a eléctrico y alimentado con hidrógeno.
INH2: Alcances del Programa

CO EJECUTORES
ASOCIADOS
INTERESADOS
INH2: Corporación
EJECUTOR
Universidad Técnica
Federico Santa María
Universidad de Concepción
Sociedad de Ingenieros de
Valparaíso Limitada
SHEN-RE
Ingeniería y Energía ABT
Limitada
Sociedad de Servicios de
Ingeniería SpA
SOCIOS DE LA CORPORACIÓN

▪ Transformar vehículos de proceso minero de diésel
a eléctrico, alimentado con hidrogeno.
▪ Disminución de emisiones de CO2 en minería, al
reemplazar diésel por hidrógeno.
▪ Apoyar a la industria en la producción de cobre
verde.
▪ Impulsar la penetración de nuevas fuentes de
energía en la industria nacional (Hidrógeno).
▪ Desarrollar capacidades y tecnologías necesarias
para potenciar la electro movilidad en Chile.
▪ Para gran potencia y autonomía, el hidrógeno es el
mejor reemplazo para el diésel
INH2: Objetivos
Specific energy MJ/kg
Lithium-ion battery 0,9
Pressurized H2 at 700 bar 130

PRINCIPIO DE OPERACIÓN DE UNA PILA DE COMBUSTIBLE
▪ Las celdas de combustible son dispositivos
electroquímicos similares a las baterías.
▪ Producen electricidad a partir del uso de químicos
como el hidrógeno a modo de combustible y el
oxigeno como oxidante de una reacción, donde
además se captura del aire en el ambiente.
▪ El proceso de generación eléctrica se hace a partir
de una reacción controlada que produce
electricidad, agua y calor.
▪ Las celdas de combustible son capaces de producir
energía limpia, en forma silenciosa y eficiente.
Fuente. https://www.extremetech.com/mobile/212795-this-hydrogen-fuel-cell-powered-iphone-6-
delivers-an-entire-week-of-battery-life

o Minera Codelco Teniente está interesadas en el pilotaje de una
camioneta pickup a H2
Proy 1.
Transformación
de Camioneta
Pickup a H2

Consultas y
PROTOTIPO ESCALABLE DE VEHÍCULO ALIMENTADO
CON H2
Conversión de Camioneta
NORMATIVA ASOCIADA A VEHÍCULOS MINEROS

Proy 2.
Transformación
Vehículo de
operación minera
o Proyecto Alta Tecnología de Corfo, implementar un vehículo minero a
hidrógeno.
o Motor: 75 kW
o Peso operacional: 18.000 (kg)
o Carga nominal 10.00 (kg)
o Sistema hidráulico: flujo de 326 (l/min)
o Balde: 3,5 (m³)
o Estanque combustible 215 (l)
Toyota Fuel Cell 80kW
# tanques 50 kW 80 kW
115L 2 2 ó 3
51L 2 ó 3 4 ó 5

Proy 3.
Uso de
hidrógeno en
vehículos
recolectores
urbanos
o Ayudar a la descontaminación de la ciudad
o Desarrollo de nuevos estándares y regulaciones
o Difusión de las ventajas del H2 como vector
energético
Potencia 210 kW
Peso total 10 T (aprox)

Ejemplo de camión en
Alemania

Proy 4.
Proyecto de
implementación
de tren de
pasajeros a H2
o Está en proceso de renovación el convenio entre la empresa EFE, Hydrox
y el Ministerio de Transporte para continuar con el proyecto.

EXPERIENCIA Y COMPETENCIAS DEL EQUIPO EJECUTOR DEL PROYECTO
Prestigiosa institución con reconocimiento y experiencia en
programas de adaptación a la operación de vehículos de
hidrógeno. Tendrá la función de investigación, desarrollo y
aplicación de tecnologías para la conversión de vehículos diésel
a hidrógeno.
Empresa que surge como spin-off de los
proyectos desarrollados por la USM, que
colabora en el desarrollo de iniciativas,
estudios y proyectos de ingeniería de
soluciones de hidrógeno en sistemas de
transporte, con una visión de innovación
y desarrollo tecnológico. Tendrá como
función apoyar a la dirección y
contraloría, estudios e ingeniería en las
diferentes fases del proyecto,
Ente encargado del transporte de Chile, con un
perfil sectorial que combina aspectos técnicos y
sociales. Patrocina y apoyará el proyecto en las
fases de conversión, estudios, prueba piloto y
acciones para un potencial escalamiento del
proyecto.
Empresa de Ferrocarriles del
Estado (EFE), empresa pública
encargada de planificar y prestar
los servicios ferroviarios de
pasajeros en Chile, y de los
desarrollos de infraestructura
necesarios para tal efecto.
Proporcionará el material rodante
a convertir y colaborará con las
instalaciones e infraestructuras
disponibles para las pruebas.

Proy 5.
Proyecto de
implementación
de Pebetero de
Juegos
Panamericanos
o Este proyecto se realizó en conjunto con la empresa Hydroshen,
Quempin y la USM.
Se produce el hidrógeno con
energía solar y se quema
directamente en la llama de
los juegos panamericanos

Transporte de
Hidrógeno
Ref: https://www.cimc-enric.com/hydrogen/
Ref: GIZ

Caracterización del vehículo
Modelamiento y simulación del sistema
Diseño del sistema de Powertrain
Pruebas del vehículo en condiciones controladas
Pruebas del vehículo en condiciones reales
Evaluación final del desarrollo en terreno
Consultas y
Metodología deTrabajo

Selección del vehículo a transformar
Identificación de variables relevantes a medir
Registro de variables durante un período determinado de
tiempo
Instalación de instrumentos en el vehículo
Caracterización del vehículo
Consultas y

Procesamiento de los datos registrados
Desarrollo del modelo del vehículo
Simulación computacional de los modelos
Modelamiento y simulación del sistema
Consultas y

Dimensionamiento de Powertrain
Estudio de diferentes estrategias para el diseño
hibrido
Evaluación del diseño mediante simulaciones
Diseño del sistema de Powertrain
Consultas y

Selección de componentes
Gestión de compra de componentes
Montaje y evaluación en banco de pruebas de laboratorio
Montaje en vehículo
Pruebas del vehículo en ambiente controlado
Pruebas del vehículo en condiciones controladas
Consultas y

Identificación de variables relevantes a medir
Instalación de instrumentos en el vehículo
Registro de variables durante un período determinado de
tiempo
Traslado de vehículo a terreno
Pruebas del vehículo en condiciones reales
Consultas y

Muchas Gracias
Antonio Sánchez Squella
Noviembre, 2023
Investigación aplicada
en Tecnologías de
Hidrógeno

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