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Un punto central es la pregunta sobre las condiciones bajo las cuales una mezcla de combustible y aire explota, por ejemplo, cuando el combustible se escapa después de un accidente o una fuga. En este caso, es fundamentalmente desventajoso que el hidrógeno se pueda encender en un intervalo de concentración muy grande, de 4 a 75 %. Realmente importante es solo el límite inferior, es decir, 4 % de hidrógeno en el aire para que la mezcla pueda encenderse. Sin embargo, probablemente el hidrógeno se queme antes de que se genere una mezcla explosiva; para ello se necesita por lo menos 18 % de hidrógeno en el aire. En el caso de la gasolina, este límite de detonación es solo del 1,1 %. Es decir, el vapor de gasolina explota más fácilmente que el hidrógeno. Para que se dé una explosión o un fuego, la mezcla aire-combustible debe ser primero encendida. En el caso del hidrógeno, para esto se requiere una menor energía que para la gasolina, pero la energía de una chispa eléctrica es suficiente para encender incluso los vapores de gasolina. Esto hace que el repostaje de los vehículos de gasolina sea fundamentalmente riesgoso. Por otra parte, el hidrógeno tiene una temperatura de ignición más alta que la gasolina, por lo que esta última puede inflamarse con más facilidad que el hidrógeno en superficies calientes, como en el catalizador o en el colector de escape del vehículo. Si una mezcla aire-combustible se ha inflamado, otros factores influyen en el proceso. En contrasto con la gasolina, el hidrógeno tiene una velocidad de combustión muy alta. Por lo tanto, una llama de hidrógeno se quema muy rápidamente y debido a la baja densidad, la llama es muy elevada. Además, el hidrógeno tiene una radiación de calor más baja que la gasolina. Esto significa que junto a una llama de hidrógeno en combustión libre, estará menos caliente que junto a una llama de gasolina, con la ventaja de que los objetos vecinos, tales como asientos de automóviles u otros vehículos no se incendian tan fácil. Sin embargo, debido a que una llama de hidrógeno es apenas visible, se puede inadvertidamente entrar en ella. Los depósitos de combustible aprobados para el tráfico también deben ser capaces de superar las temperaturas de varios cientos de grados centígrados, que pueden ocurrir en el caso del incendio de un vehículo, sin explotar. Esto se aplica a tanques de gasolina convencionales, así como a un tanque de hidrógeno líquido. Sin embargo, en el caso de una fuga en el tanque, se observan las diferentes características de los combustibles almacenados: mientras que la gasolina que se escapa, se enciende en una ancha bola de fuego irradiante y caliente, el hidrógeno arde hacia arriba con una llama apenas visible, ligeramente rojiza sin irradiar mucho calor. Incluso en el raro caso de que una fuga en el tanque se incendie, el experimento muestra que el hidrógeno no es en absoluto más peligroso que la gasolina: por el contrario, en muchos puntos, el hidrógeno es superior a la gasolina en seguridad. Esto es especialmente cierto al aire libre. Para el uso en áreas cerradas, el hidrógeno requiere medidas diferentes de la gasolina, pero estas no son difíciles de alcanzar: lo más importante es una ventilación adecuada. El hidrógeno, al contrario que la gasolina, no es tóxico. En el vehículo es sobre todo necesario un almacenamiento seguro del hidrógeno. Los combustibles gaseosos tienen una densidad de energía muy baja en comparación con el diésel o la gasolina: 3.000 litros de hidrógeno gaseoso contienen la misma cantidad de energía que un litro de gasolina. Por lo tanto, para alcanzar rangos de alcance comparables al de la gasolina y el diésel, el gas debe almacenarse en recipientes especiales, ya sea en forma líquida a -253 °C o en alta presión (a 700 bar, es decir, 700 veces la presión atmosférica). El propano (GLP), por otra parte, es líquido a 20 bar. Por lo tanto, el almacenamiento de hidrógeno tiene altas demandas tecnológicas. En todos los sistemas de hidrógeno, las partes más críticas son aquellas en contacto con el gas, tales como contenedores, tuberías, conexiones de llenado y válvulas. Los sistemas eléctricos, de medición y de control defectuoso, así como los dispositivos electrónicos de seguridad, también pueden causar problemas. Estos componentes deben soportar daños mecánicos, de incendio y errores de funcionamiento, tales como sobrellenado o montaje incorrecto. Además, los dispositivos y componentes de seguridad pueden fallar o funcionar mal. Por lo tanto, los tanques de almacenamiento de hidrógeno ya están sujetos a una secuencia casi uniforme de medidas de garantía de calidad. Esto se aplica al diseño, es decir, a la selección del material, la resistencia, etc., así como a la producción y la prueba por un experto. También las tuberías y componentes, tales como accesorios de tanque, evaporadores, dispositivos de suministro y dispositivos eléctricos son probados.

Esta pregunta también está en el material:

LIBRO-TECNOLOGIAS-H2-Y-PERSPECTIVAS-CHILE
135 pag.

Hidrologia EngenhariasEngenharias

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