3 mecánica Propiedades del Hidrógeno H2

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Questions and Answers

¿Cuál es la temperatura a la que el hidrógeno se vuelve líquido a presión atmosférica?

Por debajo de -253 º C (correct)
Por debajo de -300 º C
Por debajo de -200 º C
Por debajo de -150 º C

¿Qué es cierto sobre el hidrógeno en cuanto a su toxicidad y corrosividad?

Es no tóxico ni corrosivo (correct)
Es tóxico pero no corrosivo
Es tóxico y corrosivo
Es no tóxico pero corrosivo

¿Cuál es el rango de concentración del hidrógeno en el aire que puede ser explosivo?

Entre 2,0 % y 50 %
Entre 3,0 % y 60 %
Entre 4,0 % y 75 % (correct)
Entre 1,0 % y 30 %

¿Qué se estima que sucederá con los coches vendidos en California, Alemania, Japón y Corea del Sur para 2030?

Uno de cada 12 coches funcionarán con hidrógeno (C) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de vehículos son los más adecuados para aplicaciones con requisitos de largo alcance y cargas útiles más pesadas?

FCEV impulsados por hidrógeno (D) Signup and view all the answers

¿Qué se utilizará para crear combustibles sintéticos renovables en el futuro?

Hidrógeno puro y pilas de combustible (D) Signup and view all the answers

¿Qué es cierto sobre el hidrógeno en cuanto a su abundancia en el universo?

Es el elemento atómico más abundante en el universo (A) Signup and view all the answers

¿Qué es característico del hidrógeno en cuanto a su apariencia y olor?

Es un elemento incoloro y inodoro (D) Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango de voltaje en el que opera la pila de combustible?

De 230 a 360 voltios (D) Signup and view all the answers

¿Qué es el función del turbocompresor en la pila de combustible?

Devolver el hidrógeno no utilizado al ánodo (C) Signup and view all the answers

¿Por qué se necesita un sistema de refrigeración en la pila de combustible?

Para bajar la temperatura durante el proceso de retorno del hidrógeno (C) Signup and view all the answers

¿Cuál es la temperatura de funcionamiento de la pila de combustible?

Aproximadamente 80 grados Celsius (C) Signup and view all the answers

¿Qué proporciona la energía eléctrica para los componentes auxiliares de la pila de combustible?

La propia pila de combustible (B) Signup and view all the answers

¿Cuál es la eficiencia de la pila de combustible en comparación con un motor de combustión convencional?

Alrededor del 60 por ciento (A) Signup and view all the answers

¿Cuál es la razón por la que la descarbonización de los segmentos de camiones y autobuses es particularmente importante?

Porque pueden lograr más del 30% del potencial total de reducción de CO2 del hidrógeno en el sector del transporte (C) Signup and view all the answers

¿Qué se ha reducido a la mitad en los últimos diez años?

El coste de las estaciones de servicio y de la producción de pilas de combustible (B) Signup and view all the answers

¿Qué es necesario para reducir el coste del hidrógeno en sí?

Reducir costos en la producción de hidrógeno y la generación de energía renovable para la electrólisis (C) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de vehículos están disponibles en el mercado?

Autobuses FCEV, coches de tamaño medio y carretillas elevadoras (D) Signup and view all the answers

¿Cuál es el objetivo principal de la descarbonización en el sector del transporte?

Reducir las emisiones de CO2 (A) Signup and view all the answers

¿Qué es lo que se espera que suceda en los próximos años?

Que se introduzcan más modelos de coches medianos y grandes, autobuses, camiones, furgonetas y trenes (D) Signup and view all the answers

¿Qué es lo que caracteriza a los vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV)?

Que producen electricidad utilizando una pila de combustible alimentada con hidrógeno (A) Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito principal de la batería auxiliar en un vehículo de tracción eléctrica?

Arrancar el coche antes de que se active la batería de tracción (A) Signup and view all the answers

¿Qué es lo que se espera que suceda con el número de coches de pila de combustible fabricados en los próximos años?

Que se cuente por miles (A) Signup and view all the answers

¿Qué es el conversor en un vehículo de tracción eléctrica?

Un dispositivo que convierte la energía de la batería de tracción en energía de menor voltaje (B) Signup and view all the answers

¿Qué es lo que hace que los motores de combustión interna alimentados con hidrógeno sean más eficientes que los motores de combustión interna?

Que alcanzan una eficiencia algo mayor que en el funcionamiento con gasolina (A) Signup and view all the answers

¿Qué es lo que se centra en la atención actualmente en el desarrollo de vehículos?

Desarrollar pilas de combustible alimentadas por hidrógeno (D) Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito del controlador electrónico de potencia (ECEV) en un vehículo de tracción eléctrica?

Gestionar el flujo de energía eléctrica proporcionado por la pila de combustible y la batería de tracción (D) Signup and view all the answers

¿Qué es el hidrógeno en un vehículo de tracción eléctrica?

Un gas combustible, altamente inflamable, no tóxico, incoloro, inodoro e insípido (B) Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito del sistema térmico (de refrigeración) en un vehículo de tracción eléctrica?

Mantener un rango de temperatura de trabajo adecuado de la célula de combustible (D) Signup and view all the answers

¿Qué sucede en el ánodo de la pila de combustible?

Se suministra hidrógeno, que se divide en protones y electrones (B) Signup and view all the answers

¿Cuál es el código de peligro del hidrógeno a presión?

23 (C) Signup and view all the answers

¿Qué es el depósito de combustible en un vehículo de tracción eléctrica?

Un contenedor que almacena el gas de hidrógeno a bordo del vehículo (C) Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito del motor de tracción eléctrica en un vehículo de tracción eléctrica?

Impulsar las ruedas del vehículo utilizando la energía de la pila de combustible y la batería de tracción (D) Signup and view all the answers

¿Qué sucede en el cátodo de la pila de combustible?

Los protones migran hacia el cátodo de la pila a través de la membrana (B) Signup and view all the answers

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Study Notes

Propiedades del Hidrógeno

Es el elemento más simple y liviano que existe
Es incoloro, inodoro, insípido, no tóxico ni contaminante, no corrosivo ni radiactivo
Es altamente inflamable, con un límite de explosividad entre 4,0% y 75% de concentración en aire
A presión atmosférica, es líquido por debajo de -253°C y sólido por debajo de -259°C

Uso del Hidrógeno en el Transporte

Se estima que en 2030, 1 de cada 12 coches vendidos en California, Alemania, Japón y Corea del Sur funcionarán con hidrógeno
Más de 350,000 camiones de hidrógeno podrían transportar mercancías y miles de trenes y barcos de pasajeros podrían transportar personas sin emisiones de carbono y locales
El hidrógeno se utilizará para crear combustibles sintéticos renovables para descarbonizar la aviación comercial y el transporte de mercancías

Vehículos de Pila de Combustible (FCEV)

Utilizan la electricidad para alimentar un motor eléctrico
Producen electricidad utilizando una pila de combustible alimentada con hidrógeno en lugar de extraer la electricidad de una sola batería
Los FCEV son más adecuados para aplicaciones con requisitos de largo alcance, cargas útiles más pesadas y una gran necesidad de flexibilidad

Componentes del FCEV

Batería (auxiliar): proporciona electricidad para arrancar el coche y alimenta los accesorios del vehículo
Batería: almacena la energía generada por el frenado regenerativo y proporciona energía suplementaria para el motor de tracción eléctrica
Conversor: convierte la energía de mayor voltaje de la batería de tracción en la energía de menor voltaje necesaria para hacer funcionar los accesorios del vehículo y recargar la batería auxiliar
Motor de tracción eléctrica (ECEV): utiliza la energía de la pila de combustible y la batería de tracción para impulsar las ruedas del vehículo
Células de combustible: un conjunto de electrodos de membrana individuales que utilizan hidrógeno y oxígeno para producir electricidad
Llenado de combustible: una boquilla de un distribuidor de hidrógeno de alta presión se conecta al receptáculo del vehículo para llenar el depósito
Depósito de combustible (hidrógeno): almacena el gas de hidrógeno a bordo del vehículo hasta que se necesita para la pila de combustible

Funcionamiento de la Pila de Combustible

En el ánodo se suministra hidrógeno, que se divide en protones y electrones
Los protones migran hacia el cátodo de la pila a través de la membrana, donde reaccionan con el oxígeno presente en el aire para formar vapor de agua
Los electrones suministran la energía eléctrica, con un voltaje individual para cada célula que, dependiendo del punto de carga, oscila entre 0,6 y 0,8 voltios
La pila de combustible opera en un rango de voltaje de 230 a 360 voltios

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