Proyecto de metodologia

1
PROYECTO DE INVESTIGACION DEL HIDROGENO VEHICULAR
LINA MONROY MORA
JESICA ROJAS FLORES
ALEJANDRA YATE
DANIEL ARAMBURO
CAMILO ARANGO
PROFESORA
COLOMBIA VIVAS BENITEZ
FUNDACION UNIVERSIDAD DE AMERICA
INGENIERIA QUIMICA
METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION
BOGOTA, 2013

2
INTRODUCCION
Los combustibles alternativos están a la orden del día y el trabajo arduo de
los ingenieros, los cuales se han enfocado en la reducción del impacto
ambiental como en los motores de los autos, tanto en gases de combustión
como en gases nocivos evaporados.
Es un hecho que el combustible del futuro es el Hidrogeno porque ya es
sabido que puede liberar gran cantidad de energía con cero emisiones. Los
vehículos del futuro utilizaran las celdas de Hidrogeno como generadores
de corriente que debe ser aprovechada a través de motores eléctricos que
permitirán generar potencia en las ruedas del vehículo pero también
frenarlo con el manejo de la corriente que los alimenta, incluso permitirá
reciclar esta energía a través de un conjunto de acumuladores, Esta
tecnología ya está desarrollada y se haya en la etapa de reducción de
costos y estandarización de procesos de producción para hacer
comercialmente viables estos vehículos.
El hidrogeno tras ser una fuente de energía renovable, es inagotable y no
contamina, el hidrógeno es más seguro que el combustible que está siendo
complementado. Además de disiparse rápidamente en la atmósfera, si se
fuga, en contraste con los otros combustibles, no es tóxico en absoluto.
El propósito de la investigación es mostrar a futuro la viabilidad del
hidrogeno como combustible renovable.

3
1. EL PROBLEMA
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Aunque se están realizado importantes avances tecnológicos, la
implantación de la economía del hidrógeno no es inmediata y requiere aún
dar respuesta a importantes retos tecnológicos, económicos y sociales que
se describen a continuación.
Desde el punto de vista de la producción del hidrógeno, hay que considerar
que los métodos actuales resultan costosos y se basan principalmente en
la gasificación de combustibles fósiles a altas presiones y temperaturas.
Los procesos basados en energías renovables o energía nuclear no se
encuentran suficientemente desarrollados y a nivel industrial su coste es
aún mayor. Por otro lado, para dar respuesta a una demanda global de este
tipo de energía, se necesitaría el desarrollo de un sistema de distribución
de hidrógeno similar al que existe hoy en día para la gasolina.
El precio actual de las pilas de combustible y su fiabilidad supone otra
barrera a la aplicación masiva de esta tecnología. El uso de electrodos con
catalizadores de metales nobles como el paladio y el platino, con un
elevado precio de mercado, y los problemas de envenenamiento, sobre
todo en procesos que utilizan hidrógeno de menor pureza, también son
objeto de investigación.
1.2. FORMULACION DEL PROBLEMA
 ¿La producción del hidrogeno tiene un costo energético?
 ¿Qué requerimientos especiales existen?
 ¿Hay altos consumos de agua en el proceso?
 ¿El agua utilizada en la obtención es renovable?
 ¿Porque métodos se puede obtener el hidrogeno?
 ¿Cuál es el método más rentable en la producción del hidrogeno?

4
2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GENERAL
Reducir los costos energéticos de obtención del Hidrógeno
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Evaluar métodos alternativos en la obtención del hidrogeno
 Utilizar fuentes renovables para la regeneración del hidrogeno
 Reducir la contaminación producida durante la obtención del
hidrogeno.
3. JUSTIFICACIÓN Y DELIMITACIÓN
3.1. JUSTIFICACION
En la actualidad el consumo excesivo de combustibles genera
cantidades masivas de CO2 durante el proceso de combustión, desde un
punto de vista ambiental esta combustión constituye el principal
causante de la emisión de gases de efecto invernadero, responsables
del efecto de calentamiento global que sufre nuestro planeta y ante un
régimen energético descomunal el cual llegará a un punto que tocará
fondo en poco tiempo; sin embargo se ha acrecentado la búsqueda de
alternativas que permitirían mantener el estilo de vida actual y la
reducción potencial de estos gases de efecto invernadero.
Una de las posibilidades, ampliamente defendida por la comunidad
científica, es la energía del hidrógeno. De hecho, ya se acuñó el término
de “economía del hidrógeno”, que vendría a reemplazar a la actual
“economía de los combustibles fósiles”. Esto supondría que en el futuro
el desarrollo tecnológico residiría sobre el hidrógeno y no sobre los
combustibles fósiles tal como ocurre en la actualidad.
Estados Unidos, Japón y la Unión Europea apuestan firmemente por un
desarrollo social y tecnológico basado en la energía del hidrógeno,
teniendo en cuenta las razones siguientes:

5
 Reducción de la dependencia energética
 Elevada eficiencia energética
 Ausencia de emisiones de CO2
El uso de las celdas de combustible representa un desarrollo
potencialmente revolucionario, ya que en lugar de utilizar combustión
para generar electricidad utilizan la reacción electroquímica entre el
hidrógeno del combustible y el oxígeno del aire para producir
electricidad, agua y calor.
“Los vehículos híbridos de combustión interna tienen un gran potencial
para acelerar la introducción del hidrógeno en el sector de los
transportes, además de contribuir con el problema de la polución del aire
en las ciudades. Las pruebas de ruta han sido realizadas con hidrógeno,
dando como resultado una velocidad máxima de 125 km/h y un
consumo estimado de 1 kg de hidrógeno por cada 100 km a una
velocidad promedio de 90 km/h. La conversión del vehiculo es
técnicamente sencilla y económica.”1
3.2. DELIMITACION
 La implantación de la economía del hidrogeno no es inmediata y
requiere aún dar respuesta a importantes retos tecnológicos,
económicos y sociales, por lo que la delimitación temporal de la
investigación está condicionada por la solución a dichos retos,
por ahora se puede decir que el futuro es incierto, sin embargo se
habla informalmente de 15 a 20 años para la implantación de esta
tecnología.
 El desarrollo de la investigación no se limita a un espacio en
especial, debido a que en el mundo globalizado en el que se vive
hoy, la implementación de una tecnología como estas se daría en
1
D. Sainz, P.M. Diéguez, C. Sopena , J.C. Urroz, L.M. Gandìa. Escuela Tècnica Superior de Ingenieros
Industriales y de Telecomunicación, Universidad Pública de Navarra. Conversion of a commercial gasoline
vehicle to run bi-fuel (hydrogen-gasoline)

6
el mundo entero, a diferentes ritmos eso sí. Sin embargo, para
fines de esta investigación contamos con algunos datos de
Colombia, sobre todo en el caso del marco legal, debido a que es
importante promover la investigación en el país, y por supuesto
conocer las normas a las que se deben regir.
4. MARCO REFERENCIA
4.1. MARCO TEORICO
4.1.1 El Hidrógeno
El hidrógeno no es una fuente de energía, sino un portador de la misma (un
vector energético), como la electricidad o la gasolina, debido a que no es un
recurso energético se debe producir a partir de diversas fuentes de energía
mediante distintas tecnologías. En todos los procesos de producción se
debe tener en cuenta tanto el balance económico como el energético,
puesto que pueden ensombrecer considerablemente la elevada eficiencia
de conversión de los dispositivos de uso final. Por otra parte, puesto que el
hidrógeno se almacena con dificultad, los costes de almacenamiento se
deben incluir en el balance global. Por último, como combustible que es, el
hidrógeno está sujeto a una normativa de seguridad para su correcta
manipulación.
Este combustible es el carburante ideal, ya que durante la oxidación
solamente se produce calor y vapor de agua. Por tanto, se trata de una
energía limpia. Además, cuando la energía almacenada en el enlace H-H
de la molécula de hidrógeno se libera en forma de electricidad mediante las
celdas de combustible, la eficiencia energética del proceso resulta muy
superior a la de la combustión. Ambos factores indican que la tecnología de
las celdas de combustible permitirá desarrollar la economía del hidrógeno al
mismo tiempo que ofrece el potencial de revolucionar el modelo energético.
Dicho combustible gaseoso se ha venido utilizando desde hace 100 años
en varios sectores industriales. En la comunicación técnica que presenta a
continuación sólo se hace referencia a sus aplicaciones energéticas. El 95%
del hidrógeno que se consume actualmente a nivel mundial proviene del

7
gas natural. Sólo un 5% de la producción mundial de hidrógeno se obtiene a
partir de la descomposición de agua con energía eléctrica de origen
convencional. El hidrógeno producido se emplea fundamentalmente en la
industria química, de vidrio o alimentaria, sin olvidar su uso como
combustible en aplicaciones muy concretas (espaciales, de demostración,
etc.).
PROPIEDADES INMEDIATAS
 A 25 ºC y 1 Atm está en estado gaseoso.
 La temperatura de fusión es -259,2 ºC.
 La temperatura de ebullición es -252,77 ºC.
 La masa atómica es mH=1,007940 Kg/Kmol
 La masa molecular es mH2=2,01588 Kg/Kmol
 El calor especifico a presión constante cp=28,623 KJ/KmolK
 El calor especifico a volumen constante cv=20,309 KJ/KmolK
Tabla 1 Propiedades del hidrogeno y de otros combustibles
Según la tabla anterior el hidrógeno es el mejor combustible en cuanto a
poder calorífico por unidad de masa se refiere (un gramo de hidrógeno
contiene más del doble de energía que un gramo de gas natural, por

8
ejemplo). Sin embargo, esta propiedad se ve limitada por su baja densidad:
un metro cúbico de hidrógeno libera menos energía que otros combustibles
gaseosos y si se compara en estado líquido, un litro de hidrógeno contiene
menos de un 10% de la energía que contiene un litro de gasolina o gasóleo.
El hidrógeno es el elemento más simple y ligero que existe, ocupa el primer
puesto en la tabla periódica. Es un no metal, que en condiciones normales
es un gas diatómico (H2) incoloro, inodoro e insípido y muy reactivo;
constituye aproximadamente el 75% de la masa en el universo.
En la naturaleza, el isótopo del hidrógeno más común es el protio (1
H). El
deuterio (2
H) y el tritio (3
H) también se encuentran en la naturaleza, pero en
proporciones muy pequeñas. El hidrógeno es muy reactivo. Es por esto que
generalmente lo encontramos combinado con el oxígeno, formando el agua.
Su reacción de combustión es la siguiente:
2H2 + O2 ------→ 2H2O + energía
4.1.2 OBTENCIÓN
Ya que en la naturaleza el hidrógeno casi no está presente en estado puro,
podemos obtenerlo de diversas maneras:
 Como producto de reacción es químicas: Se libera hidrógeno cuando
reacciona el ácido clorhídrico (HCl) con un metal como el Litio o el
Aluminio. Éste método es eficiente a pequeña escala en el laboratorio,
pero resultaría muy caro industrialmente.
 Reformado de Hidrocarburos: Se le llama reformado a la reacción
catalítica de una mezcla de vapor de agua e hidrocarburos a una
temperatura alta para formar hidrogeno, monóxido de carbono y dióxido
de carbono.
CmHn + nH2O nCO + (m/2 +n) H2
La forma industrial más utilizada para obtener hidrogeno, a partir de metano
es:
CH4 + H2O CO + 3 H2 , Δh=206,1 MJ/Kmol
CO + H2O CO2 + H2 , Δh= - 41,2 MJ/Kmol

9
La primera reacción se lleva a cabo a 900 ºC y es endotérmica, la segunda
es exotérmica pero no puede aportar la energía suficiente que requiere la
primera, por lo que debe utilizarse metano como reactivo y como
combustible para aportar la energía faltante. Puede obtenerse un 75% de
H2 un 8% de CO y un 15% CO2
 Fotólisis del agua: Consiste en la disociación del agua en hidrógeno y
oxígeno directamente utilizando la energía solar. Aún no es posible
realizar la fotólisis artificialmente, pero se han descubierto micro algas
que sí la realizan, y que podrían ser utilizadas para este fin en el futuro.
 Procedimientos biológicos: Se basa en la utilización de microalgas
(Chlamydomonas reinhardti, Spirulina) que en ciertas condiciones de
cultivo pueden absorber energía solar y descomponer el agua en H2 y
O2. Estos organismos en sus cloroplastos poseen unas estructuras
llamadas tilacoides en cuya membrana esta la maquinaria fotosintética,
construida por una serie de espinas encargadas de transportar los
electrones.
 Electrólisis del agua: Es uno de los procedimientos más limpios para
obtener hidrógeno y el método que analizaremos en los sistemas de
hidrógeno vehicular utilizados en la actualidad. Sin embargo es
importante tener en cuenta que requiere invertir una cierta cantidad de
energía, sea calórica o eléctrica; y no se puede pretender que sea
mayor la cantidad de energía obtenida que la invertida. Consiste en la
disociación del agua en hidrógeno y oxígeno; este proceso se realiza
sumergiendo dos electrodos en agua conectando a uno de ellos el polo
positivo y al otro el polo negativo. Al hacer circular corriente continua por
ambos electrodos, en el ánodo se desprenderá oxígeno, y en el cátodo
se desprenderá el hidrógeno.
La descomposición del agua a 25ºC requiere una aportación de 285,83
MJ/Kmol que es su entalpia de formación, sin embargo solo será
necesario aportar 237,19 MJ/Kmol en forma de trabajo eléctrico, la
diferencia la recibe el sistema en forma de calor.

10
Figura No.1. Celda de sistema de forma de calor.Tomado de: • Caparros, María J. “TECNOLOGÍA
DEL HIDRÓGENO Y LAS PILAS DE COMBUSTIBLE”. Jornada Técnica de Ciencias Ambientales. 2004.
Internet < www.jornadastecnicas.com/docpdf/Energia_Maria_Jaen.pdf>
En el ánodo, se le extraen 4 electrones a dos moléculas de agua, de ésta
forma, se disocian en 1 molécula de oxígeno gaseoso y 4 cationes H+:
2H2O (l) →O2 (g) + 4H+ (aq) + 4e-
Mientras en el cátodo cada dos cationes H+ toman 2 electrones, formando
una molécula de hidrógeno gaseoso:
2H+
(aq) + 2e-
→ H2 (g)
4.1.3. ALMACENAMIENTO
 Estado gaseoso (CGH2): Se distinguen diferentes aplicaciones:
estacionarias y móviles. En las estacionarias a pequeña escala se
almacena en botellas de 20.000 KPa en tamaños de 10 o 50 L con un
gasto aproximado de compresión inferior al 10%.
En las aplicaciones móviles se prefiere una alta capacidad lo que obliga
a presiones de 20.000 a 70.000 KPa, con un gasto de compresión del
8% al 15%.

11
 Estado Líquido (LH2): El hidrógeno se enfría hasta su licuación a -253 ºC
y se mantiene en tanques o cilindros criogénicos especiales a 1.500
KPa. La menor presión disminuye el riesgo. Aunque un aumento en la
temperatura produce perdidas por sobrepresión.
 Estado sólido: El hidrogeno puede almacenarse en forma de hidruros o
bien físicamente absorbido en materiales especiales como carbono
ultraporoso.
4.1.4. OTROS MÉTODOS EN DESARROLLO PARA LA PRODUCCIÓN
DEL HIDRÓGENO
Ciertas algas y bacterias fotosintéticas pueden producir hidrógeno bajo
determinadas condiciones. Los pigmentos en las algas absorben la energía
del sol y las enzimas de la célula actúan como catalizadores para dividir el
agua en hidrógeno y oxígeno.
Otra vía en desarrollo son los ciclos termoquímicos que consisten en una
combinación de reacciones químicas a alta temperatura que producen la
rotura de la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno. En la actualidad se
han estudiado diferentes sistemas de los que se han realizado revisiones
recientemente. Las eficacias que se han alcanzado rondan el 40%. Entre
las posibles combinaciones de reacciones, las más prometedoras son el
proceso UT-3, desarrollado por la Universidad de Tokio:
CaBr2 + H2O _ CaO + 2HBr T: 1170 K
CaO + Br2 _ CaBr2 + ½O2 T: 700 K
Fe3O4 + 8HBr _ 3FeBr2 + 4H2O + Br2 T: 130 K
3FeBr2 + 4H2O _ Fe3O4 + 6HBr + H2 T: 810 K
Y las basadas en la descomposición del ácido yodhídrico, desarrollada por
la empresa General Atomics
H2SO4 _ ½O2 + SO2 + H2O T: 1073 K
I2 + SO2 + 2H2O _ H2SO4 + 2HI T: 393 K
2HI _ I2 + H2 T: 723 K
Como todavía los combustibles fósiles seguirán siendo la principal fuente de
H2 en los próximos 20-40 años, se debe prestar especial atención a todos

12
aquellos procesos que permitan mejorar el rendimiento y mitigar el impacto
ambiental. Por ello, se pretende analizar los procesos más interesantes que
se están desarrollando a partir de hidrocarburos; para que estos sean
viables, es necesario conectarlos con un mayor control de las emisiones de
gases de efecto invernadero, tratando opciones que eliminan su producción
(pirolisis) o que pueden llegar a consumir parte del CO2 (reformado seco) o
a mejorar el balance de CO2 al aumentar la eficiencia térmica del reformado
(reformado autotérmico).
El reformado de glicerol resulta interesante porque este alcohol es un
producto secundario de la obtención de biodiesel con un mercado poco
demandante. Se está estudiando el reformado convencional en fase vapor y
a temperaturas elevadas aunque también ha surgido recientemente la
alternativa de realizar el reformado de glicerol en fase líquida y altas
presiones. Ambas tecnologías están en un estado de desarrollo más
incipiente a escala de laboratorio.
Ambos alcoholes, al ser líquidos a temperatura ambiente y no tóxicos,
pueden ser considerados como almacenadores de hidrógeno y son más
fáciles de transportar y almacenar que el hidrógeno sea en estado gaseoso
a altas presiones o líquido a muy bajas temperaturas.
El reformado de materiales ligno-celulósicos ha atraído mucha atención en
la última década no sólo para producción directa de H2 sino también para la
obtención de biocombustible y de otros productos químicos de valor
industrial. Específicamente, para la producción de H2 debe efectuarse un
cuidadoso balance energético y económico que justifique la implementación
industrial de este complejo proceso que tiene los dos grandes incentivos
que significan el valor insignificante de la materia prima y trabajar a baja
temperatura. También en esta categoría aparece la utilización de micro-
organismos que se alimentan con biomasa para producir H2 cuya viabilidad
práctica aparece hoy como la más lejana.
La gasificación de la biomasa está ya a una escala industrial incipiente. Su
principal limitación es una baja eficiencia energética. Además, para
mejorarla se requieren unidades de gran tamaño con una logística
adecuada de provisión de biomasa necesaria para mantener una operación

13
continua del sistema. Según la ubicación de la planta, el proceso de
recolección de la materia prima puede aportar una contribución importante
al balance energético de este sistema. Constantemente se producen
variantes de este proceso tendientes a mejorar la eficiencia y solucionar
algunos problemas operativos que han sido descriptos sintéticamente en
recientes publicaciones. Cuando se parte de hidrocarburos, carbón o
alcoholes, un componente importante del costo del hidrógeno (35%) es la
purificación. Por ello, resulta muy atractivo el uso de reactores de
membrana donde en el caso de alcoholes o hidrocarburos es posible
obtener H2 99.999% de pureza en un solo recipiente. Ello redunda en una
significativa disminución de la inversión, una mayor flexibilidad ante
fluctuaciones en la demanda y una mejor operabilidad del sistema.
Una opción intermedia que ha llegado a escala banco es conservar el
reformado convencional pero realizar la purificación en una sola etapa
mediante un purificador de membrana donde se desarrolla la RGA. Esto
tiene dos ventajas: i) Se trabaja a menor temperatura con la membrana
(400-450ºC) con mejora significativa en su vida útil; ii) Se obtiene una
corriente de H2 con 99.999% de pureza y al mismo tiempo otra corriente
con alta concentración de CO2 que facilita su secuestro.
Figura No.2. Proceso de obtención del Hidrógeno. Tomado de: • Cano, Ulises. “LAS CELDAS
DE COMBUSTIBLE: VERDADES SOBRE LA GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD LIMPIA Y
EFICIENTE VÍA ELECTROQUÍMICA”. Boletín iie. Septiembre-Octubre 1999. Internet
<www.iie.org.mx/reno99/apli.pdf>

14
4.2. MARCO LEGAL
4.2.1. Normativa de Calidad del Aire
El objetivo de este tipo de legislación es establecer unos niveles de
concentración que permitan determinar con claridad qué tanto se
excede este valor en un período determinado de tiempo. Igualmente,
en las normas de calidad del aire es común encontrar normas de
larga duración y normas de corta duración. Para el caso del material
particulado la resolución temporal de la norma de larga duración es
de un año y la de corta duración es de 24 horas.
- Decreto 979 de 2006
- Resolución 601 de 2006
De manera general estas normas están orientadas a definir los
límites de calidad del aire a nivel nacional, los límites permisibles de
contaminantes no convencionales (sustancias tóxicas), los niveles
máximos de permisibles de contaminantes criterio. Asimismo, definen
las reglas para la definición de los niveles de prevención, alerta y
emergencia, y establecen las bases para los planes de
descontaminación y de contingencia. El reciente marco normativo
nacional presenta un gran avance relacionado con la metodología
para realizar el monitoreo y seguimiento a la calidad del aire donde lo
establece que se debe realizar el protocolo nacional. Este protocolo
de medición se encuentra consignado en la Resolución 650 de 2010
del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial.
4.2.2. Política general en materia de biocombustibles
Desde hace más de una década, algunas entidades del país,
organizaciones no gubernamentales, gremios, el sector energético y

15
ambiental, y algunas entidades educativas se han venido integrando
al desarrollo de las fuentes de energía no convencionales, entre
ellas, la biomasa, la energía eólica, la geotérmica, el alcohol
carburante y más recientemente el biodiesel.
Para el caso Colombiano, adicional al deterioro ambiental que se
percibe en las grandes ciudades, por la excesiva contaminación
generada por las fuentes fijas y móviles, existen consideraciones
estrechamente vinculadas con la seguridad y sostenibilidad
energética nacional ante el conocido agotamiento de los yacimientos
Petroleros del país, así como la generación de una verdadera
revolución social en materia de empleo y desarrollo rural bajo esta
política. En la actualidad Colombia consume más de ochenta y nueve
(89) mil barriles diarios de combustible Diesel, una parte importante
de este consumo se puede trasladar a biodiesel, combustible en el
que el país tiene una enorme ventaja comparativa en su producción
en relación con los derivados del petróleo, en los cuales hoy somos
deficitarios, déficit que cada día se incrementa más.
Por otra parte el Gobierno Nacional ha expresado públicamente su
intención de promover y fortalecer el sector de producción de
biocombustibles cuyo primer paso fue el impulso al alcohol
carburante y más recientemente el uso de biodiesel, no solo
pensando en este programa con una visión nacional sino enfocados
en ser fuente en un futuro cercano de suministro de biocombustibles
para cubrir las necesidades del escenario mundial.
En el caso del uso del alcohol carburante su uso se ha promovido en
la mezcla con las gasolinas, mezcla que hoy es conocida como la
biogasolina por sus claro beneficios ambientales principalmente en
materia de menores emisiones de monóxido de carbono y
hidrocarburos volátiles no quemados y por supuesto por el uso de un
oxigenante de origen biológico. Es así como a partir del año 2001 se
sancionó la Ley 693, mediante la cual se reglamentó este uso, se
crearon estímulos para su producción, comercialización y consumo y
se dictaron otras disposiciones, que han permitido que hoy ya en el
setenta y cinco por ciento (75%) de las gasolinas que se distribuyen

16
en el territorio nacional se mezcle alcohol carburante al diez por
ciento (10%), con un consumo estimado de novecientos cincuenta
mil (950.000) litros por día y que se tengan cinco (5) destilerías en
producción y más de diez (10) proyectos adicionales a nivel país en
fase de conceptualización, que permitirían cubrir el déficit de la
demanda nacional a un diez por ciento (10%) de mezcla, además de
avanzar a porcentajes superiores en no más de cinco (5) años,
además de abrir un escenario de exportación a otras naciones que
vean, al igual que Colombia lo hace, en este proyecto un elemento
de desarrollo sostenible y social.
4.2.3. Condiciones especiales de los vehículos cero (0) emisiones
destinados al Servicio Público de Transporte Terrestre
Automotor.
Mediante la resolución 0001056 de 2013 del Ministerio de Transporte
considera como vehículo cero (0) emisiones, los vehículos impulsados
exclusivamente por uno o más motores eléctricos, que obtienen la energía
de un sistema de almacenamiento recargable, como baterías, u otros
dispositivos portátiles de almacenamiento de energía eléctrica, incluyendo
celdas de combustible de hidrógeno, o que obtienen la energía eléctrica por
medio de cables, catenarias o rieles. Estos vehículos no cuentan con
motores de combustión interna.
Los vehículos cero (0) emisiones que se destinen a la prestación del
Servicio Público de Transporte Terrestre Automotor Individual de Pasajeros
en vehículos taxi, deberán estar pintados completamente de un color verde
cromáticamente equivalente al Pantone 368 o C: 63 M:0 Y: 97 K: 0, sin
perjuicio de los distintivos y la información que de acuerdo a la modalidad y
a la empresa de transporte a la que se encuentren vinculados deben portar
los vehículos.
Cuando la autoridad competente disponga la implementación de
programas piloto dirigidos a evaluar el desempeño y viabilidad de la
operación de vehículos cero (0) emisiones, deberán incorporar dentro
del programa estrictas condiciones técnicas de seguridad conforme a
lo establecido por la industria automotriz, teniendo en cuenta la
eliminación de riesgos previsibles que afecten 1a seguridad de los

17
ciudadanos durante el proceso de carga y recarga energética para su
debido almacenamiento.
Los programas piloto deberán establecer permanentemente políticas
de mejora-miento de la calidad del servicio, incluyendo la formación y
profesionalización de los operarios; además de un plan de
seguimiento y evaluación que incorpore los niveles de satisfacción a
los usuarios.
4.3. Marco Conceptual
EcoVehículos
Portal de Indicadores de Eficiencia Energética y Emisiones
Vehiculares
Eficiencia Energética
Es la relación entre la cantidad de energía consumida y los productos
y servicios finales obtenidos, por ejemplo cantidad de kilómetros
recorridos con un litro de combustible en un vehículo automotor.
Emisiones
Emisiones son todos los fluidos gaseosos, puros o con sustancias en
suspensión; así como toda forma de energía radioactiva,
electromagnética o sonora, que emanen como residuos o productos
de la actividad humana. Las emisiones vehiculares en específico son
las emisiones de fuentes móviles referidas al parque automotor.
Hidrocarburos
Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente
por átomos de carbono e hidrógeno. La estructura molecular consiste
en un armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos
de hidrógeno. Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la
Química Orgánica. Las cadenas de átomos de carbono pueden ser
lineales o ramificadas y abiertas o cerradas. Los hidrocarburos se
pueden diferenciar en dos tipos que son alifáticos y aromáticos. Los
alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos, alquenos y
alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los átomos de

18
carbono. Las fórmulas generales de los alcanos, alquenos y alquinos
son CnH2n+2, CnH2n y CnH2n-2, respectivamente.
Norma
Las normas son documentos técnico-legales que contienen
especificaciones técnicas de aplicación voluntaria, son elaborados
por consenso de las partes interesadas (fabricantes, consumidores,
centros de investigación, laboratorios, asociaciones, colegios
profesionales, etc.) y están basados en los resultados de la
experiencia y el desarrollo tecnológico.
Son aprobados por un organismo nacional, regional o internacional
de normalización reconocido y están disponibles al público.
Potencia
La potencia es la rapidez con que se efectúa un trabajo, es decir, el
trabajo por unidad de tiempo; Potencia = Trabajo / tiempo. Es un
indicador del funcionamiento de un motor pues indica que tanta
fuerza puede producir. La potencia máxima es el mayor número
obtenido de multiplicar el torque del motor por la velocidad de giro en
que lo genera.
Tipo de combustible
En la actualidad existen solamente 2 tipos de combustible: la
gasolina y el diesel, y con la ayuda de esos combustibles, se mueven
los coches, los camiones, las motociclietas, y todos los medios de
transporte en general.
Vehículos híbridos
El objetivo de las tecnologías híbridas es combinar dos fuentes de
energía, de manera que las cualidades de cada sistema sean
utilizadas para la propulsión de los vehículos automotores. Por
ejemplo, existen vehículos automotores híbridos que emplean
motores eléctricos, los cuales permiten mejorar la eficiencia del
combustible tradicional, como la gasolina, agregando más poder
durante la aceleración del vehículo, y ahorro de energía cuando se
frena o se marcha a una velocidad constante. Un vehículo híbrido

19
pasa de una forma automática de un motor a gasolina a otro eléctrico
y viceversa.
5. HIPOTESIS DE LA INVESTIGACION
Mejorar las técnicas ya existentes de la producción de hidrogeno vehicular
buscando la economía, permitirá el desarrollo de estas tecnologías mediante
su producción a gran escala. En parte el poco avance evidenciado en cuanto a
las tecnologías de Hidrógeno se debe a su alto costo energético se manifiesta
en alto costo económico.
6. DISEÑO DE INVESTIGACION
La investigación a realizar es de tipo cualitativo, de tipo exploratorio según
Hernández Sampieri.
7. POBLACION Y MUESTRA
Según Roberto Sampieri, la población es la totalidad de un fenómeno de estudio,
un conjunto de todos los casos que concuerdan en una serie de especificaciones y
puede ser reconocida como entidades de población, unidades de estudio o
análisis mientras que la muestra es un subgrupo del total de la población elegida,
debe ser significativa y permitir realizar medición y observación de variables.
Teniendo en cuenta los conceptos planteados anteriormente y el tipo de
investigación que se ha llevado hasta el momento es posible definir una UNIDAD
DE ANÁLISIS que para este caso y para la investigación en curso es:
7.1 POBLACION: la cantidad de personas que tienen carro en Bogotá. Según la
tabla No. son 1.371.220.
Tabla No. 2. Numero de carros en Bogotá D.C por nivel socioeconómico.
Estrato
# de Carros
(Poblacion)
Estrato 1 2368
Estrato 2 5464
Estrato 3 284774

20
Estrato 4 327207
Estrato 5 413270
Estrato 6 338137
Total 1371220
FUENTE: Secretaria de movilidad de Bogotá D.C
7.2 MUESTRA: Aplicando la fórmula de la muestra con un error de muestreo del
5%, una precisión del 3% y un intervalo de confianza del 95% a los datos de la
tabla No. 2.
Tabla No. 3. Muestra por nivel socioeconómico para la encuesta a realizar.
Estrato
Muestra
Estrato 1
186,8331252
Estrato 2
195,531369
Estrato 3
202,6075717
Estrato 4
202,6261747
Estrato 5
202,6521799
Estrato 6
202,6302108
Total
1192,880631
FUENTE: Secretaria de movilidad de Bogotá D.C
7.3TIPO DE MUESTREO: estratificado (por niveles económicos)
8. PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN
Se realizó una encuesta como formatos de recolección de datos para evaluar el
interés que tienen los propietarios de vehículos en el Hidrógeno como
combustible.

21
Técnica de recolección de datos: Entrevistas
Nombre
SEXO F M
EDAD
1. ¿tiene usted vehículo?
si
no
2. ¿con que frecuencia lo usa?
1-3h
4-6h
6-8h
9-24h
3. ¿qué tipo de combustible usa su vehículo?
gasolina
gas
otro
4. ¿Sabía usted sobre el hidrogeno vehicular?
si
no
5. ¿Le gustaría usar el hidrogeno como nuevo combustible
para su vehículo?
si
no
Tabla 3. Encuesta realizada a los ciudadanos de Bogotá

22
9. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
DIAGRAMA DE GANTT
PRESUPUESTO PARA LA EJECUCION DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
RUBROS VALOR
UNITARIO
SUBTOTAL TOTAL
TRASNPORTE
Transmilenio 2
buses x $1700 x
4 días.
Buses x 2 $ 1400
x 4 días.
$1700
$1400
$12000
$11000
$33000
ALIMENTACIÓN
Refrigerio 1 x
$4000 x 4 días.
Almuerzo 1 x
$8000 x 4 días.
$4000
$8000
$16000
$32000
$48000
MATERIALES
Fotocopias 5 x
$100 x 4 días.
Impresiones 5 x
$ 200 x 4 días
$100
$200
$2000
$4000
$6000
GRAN TOTAL $87000

23
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 Botas, J.A. et al. “LA ECONOMÍA DEL HIDRÓGENO – UNA VISIÓN
GLOBAL SOBRE LA REVOLUCIÓN ENERGÉTICA DEL SIGLO
XXI”. Internet <
www.aecientificos.es/empresas/aecieLAECONOMIADELHIDROGEN
O.pdf>
 Cano, Ulises. “LAS CELDAS DE COMBUSTIBLE: VERDADES
SOBRE LA GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD LIMPIA Y
EFICIENTE VÍA ELECTROQUÍMICA”. Boletín iie. Septiembre-
Octubre 1999. Internet <www.iie.org.mx/reno99/apli.pdf>
 Caparros, María J. “TECNOLOGÍA DEL HIDRÓGENO Y LAS PILAS
DE COMBUSTIBLE”. Jornada Técnica de Ciencias Ambientales.
2004. Internet <
www.jornadastecnicas.com/docpdf/Energia_Maria_Jaen.pdf>
 Consejería de economía y hacienda. Comunidad de Madrid. “GUÍA
DEL VEHÍCULO ELÉCTRICO”. Internet
<www.cleanvehicle.eu/fileadmin/Guida del vehiculo electrico.pdf>
 García, Carlos y Fernández, Daniel. “LA ENERGÍA DEL FUTURO:
LA PILA DE HIDRÓGENO”. IES Severo Ochoa. 2008-09. Internet
<www.ikkaro.com/files/La_energia_del_futuro_la_pila_de_hidrogeno.
pdf>
 Aguer, Mario y Miranda, Angel. “EL HIDRÓGENO, FUNDAMENTO
DE UN FUTURO EQUILIBRADO“. Ed. Diaz de Santos. 2005.
 D. Sainz, P.M. Diéguez, C. Sopena , J.C. Urroz, L.M. Gandìa.
Escuela Tècnica Superior de Ingenieros Industriales y de
Telecomunicación, Universidad Pública de Navarra. “CONVERSION
OF A COMERCIAL GASOLINE VEHICLE TO RUN BI-FUEL
(HYDROGEN-GASOLINE)”. International Journal of Hydrogen
energy. 2011.
 GARCÍA, José Luis et al. “PONTENCIALIDADES DEL HIDRÓGENO
COMO VECTOR DE ENERGÍA EN IBEROAMÉRICA”. 2010. Internet
www.int.gov.br/../download-2 potencialidades_del_hidrogeno.pdf

Proyecto de metodologia

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Similar a Proyecto de metodologia

Más de Daniel Aramburo Vélez

Proyecto de metodologia