IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE PILA COMBUSTIBLES A BORDO DE UN PEQUEÑO FERRY

Abstract

[ES] El proyecto consiste en el estudio de la viabilidad sobre el uso de pilas combustible en el campo naval. Debido a las altas emisiones de gases de efecto invernadero por parte del sector del transporte por el uso de combustibles fósiles se recurre a una alternativa nueva y solidaria con el medio ambiente. Se analiza las propiedades termodinámicas más destacables del hidrógeno, los métodos de almacenamiento (en estado líquido, en condiciones criogénicas y en estado gaseoso a diferentes presiones) y se compara con el resto de combustibles fósiles convencionales. Además, se describir el funcionamiento básico de una pila combustible, también se hace mención a los principales tipos de pilas combustibles que existen. Se centra en el estudio más detallado de las pilas combustibles de tipo PEM (Proton Exchange Membrane) que por ahora son las más maduras tecnológicamente y más prometedoras para su aplicación en buques. Aparecen descritas tanto las pilas de alta temperatura (HTPEM) como las de baja temperatura (LTPEM). Se determinan sus ventajas e inconvenientes, casos prácticos reales, los mayores proveedores de PEM a nivel mundial... Por último, se propone un caso práctico. Se trata de sustituir el sistema de propulsión convencional de una embarcación de recreo por un sistema híbrido. Este nuevo sistema estará formado por unas baterías y una pila combustible de tipo PEM que permitirán satisfacer la demanda requerida.

[EN] The project consists of a feasibility study on the use of fuel cells in the naval field. Due to the high greenhouse gas emissions from the transport sector due to the use of fossil fuels, a new and environmentally friendly alternative is used. The most outstanding thermodynamic properties of hydrogen, storage methods (in liquid state, under cryogenic conditions and in gaseous state at different pressures) are analysed. Therefore, hydrogen is compared with the rest of conventional fossil fuels. In addition, the basic operation of a fuel cell is described and it is mentioned the main types of fuel cells that exist. It is focused on the study of PEM (Proton Exchange Membrane) fuel cells, which are currently the most technologically mature and promising for use on ships. Both, high temperature (HTPEM) and low temperature (LTPEM) fuel cells are described in detail. Their advantages and disadvantages, practical studies, the largest suppliers of PEM worldwide are also described. Finally, a practical study is proposed. The idea is to replace the conventional propulsion system of a recreational craft with a hybrid system. This new system will consist of a pack of batteries and a PEM-type fuel cell which cover the energy requirements of the boat.