ESTUDIO Y FABRICACIÓN DE SISTEMA GENERADOR, PARA LA UTILIZACIÓN DEL HIDRÓGENO COMO COMBUSTIBLE ALTERNATIVO

Abstract

En el siguiente estudio se propone un sistema el cual pretende utilizar el hidrógeno como combustible alternativo, mediante la extracción de éste desde el agua por un proceso electro-químico llamado electrólisis. Algunos componentes para conformar un circuito ideal de hidrogeno, ya existentes (Sist. Vogas de GLP) los cuales se estudiaron para ver la posibilidad de formar parte del sistema que se quiere llevar a cabo, estos serían aportados por una compañía la cual se encarga de instalar sistemas de gas a vehículos motorizados. Dichos componentes pretenden cumplir su misma función, pero ahora trabajarían con hidrógeno. Pero estos no completarían el sistema que se pretende crear, como para que este adquiriera un funcionamiento ideal. Así que fue necesario estudiar la creación de componentes los cuales llevarán a un funcionamiento del sistema de hidrógeno. El sistema VOGAS de gas, es un sistema el cual utiliza como combustible gas licuado de petróleo (G.L.P.), este es almacenado bajo presión en un estanque en el cual el gas se encuentra en estado líquido, luego es enviado hacia el reductor, un componente encargado de transformar de estado líquido a gaseoso el gas, mediante una elevación de temperatura, la cual se extrae desde el sistema de refrigeración de cada vehículo. El gas ya en estado gaseoso, es transportado hacia un riel el cual distribuye el gas a cada cámara de combustión por medio de un inyector el cual es comandado mediante pulsos eléctricos los cuales son enviados desde una unidad de control, que controla los parámetros para el correcto funcionamiento de éste. Cabe mencionar que esta unidad de control extrae los pulsos de inyección de gasolina y los integra en su base de datos, para así obtener los nuevos pulsos que serán utilizados para el sistema de gas. Para su buen funcionamiento este sistema cuenta con sensores de presión, los cuales sensan las presiones del riel de distribución o alimentación y las del múltiple de admisión. También cuenta con un sensor de temperatura que es utilizado para realizar el cambio automático de gasolina a gas, al momento de que el vehículo alcance su temperatura de funcionamiento. Cabe mencionar que el sistema VOGAS hoy en día ya es un sistema obsoleto y fue reemplazado por otra marca, la cual ahora utiliza dicha empresa anteriormente. El hidrógeno se obtendrá del agua por medio de un proceso electroquímico conocido por electrólisis, que consiste en sumergir electrodos en una disolución acuosa, esta disolución está compuesta por el disolvente que en este caso es el agua y el soluto que corresponde al electrolito, la función de este es aumentar la conductividad del agua, debido a que la cantidad de iones presente en el agua es muy baja, al disolver ácido sulfúrico (electrolito fuerte) la presencia de iones aumenta por consiguiente la conductividad. También se puede utilizar como soluto sal de mesa, esta sería la idea principal, para llegar a la utilización del agua de mar. Al conectar una fuente eléctrica de corriente continua, en los electrodos ocurren fenómenos químicos como eléctrico, liberando hidrógeno en el electrodo negativo y oxígeno en el electrodo positivo. El encargado de este propósito es el Absit (generador de hidrógeno), el cual, una vez obtenido los separa para así obtener el hidrógeno por un lado y el oxígeno por otro, para disminuir los riesgos de explosión. Y la excesiva elevación de temperatura en la cámara de combustión, la cual llevaría a producir contaminantes indeseados. Para lograr que el hidrógeno generado pueda llegar a la cámara de combustión se necesitan de componentes los cuales logren transportarlo. Después del Absit es necesario un dispositivito que logre elevar la presión en el sistema, para que así los componentes de gas logren trabajar con una similar manera con la cual trabajan en el sistema VOGAS de gas. Este dispositivo será un compresor eléctrico comandado por un potenciómetro, este último será el encargado de controlar la corriente necesaria para adecuar las revoluciones del compresor al funcionamiento del motor y del sistema. El potenciómetro también comanda la energía enviada hacia el Absit para los distintos regímenes del funcionamiento del motor. Luego de que el hidrógeno en estado gaseoso es comprimido sale del compresor para ser enviado a un acumulador pequeño el cual contaría con una válvula de alivio, la cual evacuaría una eventual sobre presión del sistema hacia el Absit, esto para prevenir cualquier problema. Luego el gas se dirigiría a un distribuidor, en este caso se utilizaría el riel de alimentación del sistema VOGAS, el cual enviaría el hidrogeno gaseoso a cada inyector para así posteriormente ser inyectado en cada cámara de combustión. Este sistema de alimentación por inyección seria el ideal, pero en este trabajo se harán pruebas con algo más sencillo como la aspiración natural del motor, para llevar a cabo un prototipo y demostrar el funcionamiento de este sistema generador y consumidor de hidrogeno.