vectores energéticos

Según la distribución actual (página 7), ¿qué porcentaje de la producción mundial de hidrógeno se obtiene mediante electrólisis (el denominado 'H₂ verde')?. 48%. 18%. 4%. 30%.

¿Cuál es la clasificación de color que recibe el hidrógeno producido a partir de Gas Natural mediante reformado, cuando no se implementa la captura y uso de CO2?. Verde. Azul. Marrón. Gris.

De acuerdo con el diagrama de capacidad de almacenamiento vs. tiempo de despliegue (roll-out time), ¿cuál es el vector energético más adecuado para el almacenamiento de energía a muy larga duración (años) y a escala muy grande (TWh)?. Instalaciones de bombeo. Hidrogeno y líquidos/metano sintéticos en tanques de almacenamiento. Baterías. LAES.

¿Cuál es el principal inconveniente que presenta el almacenamiento de hidrógeno licuado (H2 a T=-235ºC y p= 1atm)?. La alta temperatura a la que debe mantenerse (~571ºC) para evitar explosiones. Purificación de H2 a la salida después de la dehidrogenación. Su baja densidad energética (4.7MJ/L) similar a la del gas natural comprimido. Requiere un gran aislamiento térmico y presenta una evaporación continua para mantener la temperatura.

El proceso de Metanación catalítica (Co2 + 4H2 = CH4 + 2H2O) para producir e-metano implica una pérdida de energía. Aproximadamente, ¿qué porcentaje del Poder Calorífico Inferior (PCI) del hidrógeno se pierde en esta reacción exotérmica?. Se pierde aproximadamente el 5% del PCI del H2. Se pierde aproximadamente el 80% del PCI del H2. Se pierde aproximadamente el 20% del PCI del H2. No se pierde energía, ya que es una reacción de síntesis con aporte de calor.

El proceso de Electrólisis con membrana de intercambio de protones (PEM) presenta una ventaja clave sobre la Electrólisis Alcalina (AEC) en la integración con fuentes de energía renovable. ¿Cuál es esta ventaja?. Utiliza catalizadores más baratos (Ni) y es más eficiente (90%). Opera a muy baja presión (~1 bar), lo que elimina la necesidad de un compresor adicional. Funciona bien solo en régimen estacionario, lo que facilita el escalado a MW. Se adapta muy bien a la carga variable y produce H2 puro en el cátodo, siendo ideal para renovables.

El Amoniaco verde (e−NH3) se obtiene a partir de e−H2 y N2 atmosférico mediante el proceso de Haber-Bosch. ¿Cuál es el principal factor limitante de eficiencia en la cadena de síntesis del amoniaco verde?. El consumo del propio reactor Haber-Bosch (Haber-Bosch 14%). El consumo de energía de la Unidad de Separación de Aire criogénico (ASU). La pérdida de energía en la destilación criogénica del amoniaco líquido. El consumo de los electrolizadores (Electrolyser 80%).

A pesar de sus desventajas (velocidad de llama lenta, toxicidad, corrosión de materiales), ¿cuál es una ventaja clave del Amoniaco líquido (NH3) como vector energético para el transporte, especialmente en comparación con el H2 licuado o comprimido?. Emite cero NOx en la combustión, lo que lo hace totalmente limpio. Tiene una velocidad de propagación de llama alta, ideal para motores alternativos de alta velocidad. Su alto Poder Calorífico Inferior (PCI) por unidad de masa, el doble que la gasolina. Se almacena fácilmente a baja presión (20 bar) a temperatura ambiente y existe una gran experiencia industrial en su manejo.

En la cadena de Power-to-Liquids (PtL) a través de la Síntesis de Fischer-Tropsch (FT), ¿qué reactivo (Syngas) es esencial para la producción de e-combustibles (e-gasolina, e-diésel)?. Una mezcla de Monóxido de Carbono (CO) e Hidrógeno (H2). Metanol y Agua. Dioxido de carbono y H2 en proporcion 1:4. CO2 y H2O.

La tecnología LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carrier) se basa en la hidrogenación de hidrocarburos saturados. ¿Cuál es el principal problema tecnológico que limita la viabilidad del LOHC?. La baja densidad energética del LOHC hidrogenado (~6.5MJ/l). El hecho de que el proceso de hidrogenación sea endotérmico (consume calor). La toxicidad del tolueno, uno de los precursores aromáticos utilizados. La dificultad de purificación del H2 a la salida y el alto consumo de energía en la dehidrogenación.

El principio de funcionamiento del CAES se basa en. Intercambio de energía potencial entre el deposito y la superficie. La reversibilidad de una reacción química. Diferencias de masa en un material. Intercambio de energia interna de un fluido.

El sistema CAES que utiliza recuperacion de energía de un proceso externo se puede clasificar como. Isocoro. Diabatico. Isobaro. Adiabatico.

Cual de estos sistemas de almacenamiento responde más rapidamente a una inestabilidad de la red. Supercondensador. CAES. Volante de inercia. Batería.

El sistema de almacenamiento con más potencia de intercambio instalada en el mundo es. Volantes de inercia. Baterías ión-litio. CAES. Hidráulica.

A mini-CAES tiene como principal ventaja en relación con el CAES. Presenta un LCOS más barato. Trabaja con presiones menores. Se puede instalar en una gran variedad de emplazamientos. Elimina la necesidad de almacenamiento térmico.

El sistema de almacenamiento con mejor rednimiento entre los siguientes es_. Batería de flujo de Vanadio. Power-to-gas. Bombeo hidráulico. Caes diabático.

En la licución del aire para ciclos LAES. Se almacena el aire líquido a alta presión (200 bar). Se suele emplear el ciclo Linde. Se puede aprovechar frío a muy baja temperatura de la regasificación del gas natural licuado para mejorar el rendimiento de almacenamiento. se trabaja a presiones moderadas (10-20bar).

El rendimiento de almacenamiento en LAES (sin fuentes de calor o frío externas), está en torno a. 55%. 35%. 90%. 75%.

En la unidad de recuperación de potencia (PRU) en una planta de almacenamiento en forma de aire liquido, la regeneración mediante un recuperador de calor. Permite reducir el calor necesario para el calentamiento previo a la primera expansión, y por tanto aumentar el rendimiento del sistema de almacenamiento. no presenta ventajas porque la inversión necesaria es muy importante. permite aumentar la potencia de las turbinas y por tanto aumentar el rendimiento del sistema de almacenamiento. No se puede recuperar calor.

En los sitemas supercondensadores para almacenamiento eléctrico. Su mayor potencia de descarga se produce cuando está totalmente cargado. Tiene una estabilidad de respuesta en descarga mejor que la de Plomo-acido. Para su carga se ha de superar el voltaje nominal a plena carga. A partir del 80% de descarga sufren una bajada súbita de potencial de descarga.

El hidrogeno como vector energetico. Se produce mayoritariamente en la actualidad por electrolisis del agua. Se puede transportar en redes de gas natural actuales sin modificación hasta concentraciones vol/vol del 50%. Presenta muchas dificultades tanto en su almacenamiento como en su transporte. Em ambos casos implica un consumo no despreciable de energía. Tiene un poder calorifico inferior por unidad de masa del orden de 4 veces menos que el de la gasolina.

Cual de estos sistemas no utiliza Carbono como uno de sus materiales fundamentales. Baterías Plomo-Acido. Supercondensadores. Baterías ión - litio. Volante de inercia de alta velocidad de rotación.

Una de las características principales de los supercondensadores es que. Estan basado en intercambios electroquímicos. Se basan en la acumulación de cargas electroestáticas. Son capaces de almacenar mucha energía para descargase en horas. Se usan para sistemas de corriente alterna.

La producción de e-combustibles (electro-combustibles o combustibles sintéticos) mediante power-to-liquids consiste fundamentalmente en: en su proceso de elaboración se pierde en torno al 20 % de la energía. producir amoniaco NH3 para fertilizantes a partir de hidrógeno obtenido por electrólisis y energías renovables. combinar hidrógeno gris y CO2 para obtener un hidrocarburo mediante el procedimiento Haber-Bosh. combinar hidrógeno verde y CO/CO2 capturado para obtener un hidrocarburo mediante el procedimiento Fisher-Tropsch.

Cual de estos elementos no se puede considerar un vector energetico. Metano. Amoniaco. Agua. Metanol.

La mayor ventaja de los electrolizadores alcalinos (AEC). Se adapta muy bien a carga variable, lo que le convierte en la principal tecnología para hibridar con energías renovables fluctuantes. En general, los catalizadores (níquel) son baratos, por lo que el coste específico de los electrolizadores alcalinos es reducido en comparación con otras tecnologías. Poder trabajar a elevadas presiones, lo que permite reducir el trabajo de compresión del H2 para su almacenamiento y/o transporte. Obtener el H2 directamente en fase gaseosa, lo que permite prescindir de un separador H2/H2O.

Una desventaja importante de los electrolizadores PEM es. El elevado coste de los catalizadores como platino, oro o iridio. Su mala eficiencia a carga parcial y variable, que dificulta su acople con energías renovables fluctuantes. La necesidad de separar el H2 del agua en el cátodo. Su pesimo rendimiento (45%).

En un volante de inercia formado por un cilindro macizo, la densidad de energía máxima que se puede almacenar. No depende de la longitud característica del cilindro. Depende de la velocidad de giro. Es independiente de la relacion entre tension admisible y densidad del material. Es funcion unicamente de la tension admisible del material.

De entre estos sistemas de almacenamiento, cuál se puede aplicar a reservar a largo plazo: Supercondensadores. Hidráulicas de bombeo. Volantes de inercia. Tanques de agua.

Los sistemas de almacenamiento LAES: Presentan una densidad energética mucho mayor que CAES. Suelen almacenar solo frio y calor. Tienen una eficiencia de almacenamiento de energía cercana al 80%. Se emplean mucho más en la actualidad que los sistemas CAES.

En la licuación del aire para ciclos LAES: Se suele emplear el ciclo Linde. Se trabaja a presiones moderadas (10-20 bar). No suele aprovechar frío almacenado. El uso de una crio-turbina en vez de una válvula de expansión permite aumentar la cantidad de líquido generado ( a mismo trabajo de compresión) y así mejorar la eficiencia de almacenamiento.

En un sistema CAES adiabático: El sistema de almacenamiento térmico es independiente de la capacidad de almacenamiento del sistema. Se produce un aporte calorífico externo, generalmente mediante combustión de gas. Se realiza regulación de la calidad de la red eléctrica. El rendimiento es mayor que para el CAES diabático.

El sistema de almacenamiento con mayor rendimiento entre los siguientes es: Power to gas. CAES diabatico. Bateria de flujo de Vanadio. Bombeo hidráulico.

En ciclos LAES, el almacenamiento de calor: Proviene del enfriamiento del aire tras la compresión durante la carga del ciclo. Se aprovecha para aumentar el título de líquido antes del separador. Se realiza generalmente en lechos empacados de rocas. Se realiza a temperaturas del orden de 100-120ºC.

En ciclo LAES, el almacenamiento de frio: se realiza generalmente en lechos empacados de rocas (en torno a -70ºC). proviene de la salida de aire muy frio de la ultima turbina durante la descarga del ciclo. se aprovecha en la carga del ciclo para reducir el trabajo de licuación del aire y así aumentar la eficiencia de almacenamiento. es muy costoso y no merece la pena.

En un volante de inercia formado por un cilindro macizo, la densidad de energía (J/kg) máxima que se puede almacenar: Depende de la longitud característica del cilindro. Es función únicamente de la tensión admisible del material. Depende de la relación entre tensión admisible y densidad del material. Depende de la velocidad de giro.

La fabricación de volantes de inercia, suele ser: en forma de cilindros huecos para materiales isotrópicos como el acero. en forma de cilindros huecos con materiales orientados como el carbono. en forma de cilindros macizos con fibras de carbono y bajas velocidades de giro. en combinación de materiales en función del radio exterior de giro.

Cuál de estos sistemas de almacenamientos son más adecuados para regular la frecuencia de la red a nivel de microcorte: Batería ion litio. Supercondensador. Volante de inercia. Batería de flujo.

Cuál de estos sistemas no utiliza Carbono como uno de sus materiales fundamentales: Batería de Ión-Litio. Supercondensadores. Volante de inercia. Baterías Plomo-Ácido.

En cuanto a densidad energética, el vector energético que presenta las mejores características es. El hidrógeno licuado. El e-metanol. Una e-gasolina. El amoniaco verde.

La energía eléctrica requerida en un electrolizador PEM para generar 1 kg de H2 (PCIH2 = 120 MJ/kg) verde es del orden de: 5 kWhe/kg. 10 kWhe/kg. 50 kWhe/kg. 100 kWhe/kg.