El hidrógeno como combustible vehicular

Como comente anteriormente es un tema que me gusta y tiene que ver con mi trabajo, por lo que lo tengo estudiado, y algunas cosas no resisten el menor análisis como es el de los equipos a que se hace mención en el primer post, así que acá vamos con una respuesta que tenía armada por mi trabajo es un poco técnica aunque muy básica.
Cuando un equipo es una estafa
Estimados amigos siempre me llama la atención como hay gente que por ignorancia? o por ser inescrupulosa, arma estas estafas aprovechándose de la gente que no tiene los conocimientos suficientes.
Vamos con este, ya demuestra una soberbia bastante grande en su entrada ya que se compara con Einstein



Si cerramos este cartel accedemos a una maravillosa página de promesas, algunas de las cuales se contradicen o al menos no son coherentes entre sí.



Vamos por parte como dijo el amigo Jack, en el primer punto dice:
”Reduzca el consumo hasta el 50% usando agua”, o sea o le mejora el rendimiento el 100% o reemplaza el combustible por hidrógeno que obtiene de la electrolisis del agua, mejorar el rendimiento de un motor que lleva más de 100 años de evolución realizada por miles de ingenieros en los más grandes laboratorios no suena posible, o mejor dicho es imposible, por lo que se supone que es la segunda opción, veamos cómo nos va con el hidrógeno.
En primer lugar debemos saber qué cantidad de energía contiene el hidrógeno a temperatura y presión ambiente que es como lo suministra el equipo al motor, esta es la densidad de energía que en el caso del hidrógeno es baja, y es de 10, 05 Mj/m3, frente a 32,56 Mj/m3 del GNC, o sea viene mal la cosa.
Por ejemplo si reemplazamos el 50% consumo de nafta de un vehículo medio, digamos por ejemplo que consume 6 litros cada 100 km, deberíamos reemplazar 3 litros, ahora bien cuanta energía representa esos 3 litros, veamos.
Un kg de nafta tiene 43 Mj, y un litro de nafta pesa 0,715 kg, por lo que un litro de nafta aporta 30,7 Mj, o sea para reemplazar los 3 litros debemos aportar 92,1 Mj, en otras palabras para reemplazar esa nafta debemos suministrar algo así como 9 m3 de hidrógeno.
Ahora veamos cuantos litros de agua debemos separar para obtener esta cantidad de hidrógeno:
La densidad del hidrógeno en condiciones normales (20°C y 1 atm) es 0,08376 kg/m3, por lo que necesitamos 0,08376 x 9 = 0,75384 kg, o 753 gr.

De la disociación, 2 H2O ---> 2 H2 + O2, se obtienen dos moles de hidrógeno y un mol de oxígeno por cada dos moles de agua, por tanto de un litro de agua se obtienen:
27,78 moles O2 = 27,78 x 32 = 888,9 g O2
55,56 moles H2 = 111,1 g H2
O sea necesitamos 753/111= 6, 79 litros de agua cada 100 km, lo que no sería problema si tenemos un deposito lo suficientemente grande, pero cuanta energía necesitamos para realizar esta disociación.
La energía necesaria para extraer el hidrógeno de un litro de agua se obtiene a partir de la energía de formación del agua líquida a partir del hidrógeno y oxígeno moleculares que es de 285,8 KJ/mol. 18 gramos de agua forman un mol; luego en un litro hay 1000/18 = 55,56 moles de agua. Por tanto la energía necesaria para disociar un litro de agua (por electrolisis por ejemplo) en sus componentes Oxígeno e Hidrógeno es:
E = 55,56 x 285,8 KJ = 15793,31 KJ
Esta cantidad expresada en Kw-h resulta ser: (1 Kw-h = 3600 KJ)
E = 4,39 Kw-h
Siempre suponiendo rendimientos ideales, en la realidad vamos a necesitar mas.

O sea necesitamos que el sistema eléctrico del vehículo suministre 4,39x6,79 = 29,8 Kw-h, y considerando que la red de a bordo de la mayoría de los vehículos es de 12 volt, debería entregarnos:
29800 w-h/12v= 2483,3 amperes por hora
Algo imposible para un alternador de auto. Demás esa energía debería suministrarla el propio motor del auto incrementando su consumo. Ya que la energía no se crea, se transforma.
Dicho esto se ve que es imposible lograr una disminución del consumo en ningún porcentaje.

En el tercer punto ya se desdice porque ahora solo promete un 25% en ciudad y un 40% en ruta, o sea en letras grandes promete el 50%, en letras más chicas el 25, en la realidad ninguna mejora como se puede ver en la explicación anterior.

En el cuarto punto asevera algo que es una temeridad, ya que el hidrógeno es el compuesto más inestable y que requiere un mínima energía de activación, del orden de 0.02 milijoule, este valor es lo suficientemente chico como para que una descarga estática lo encienda. Por otro lado puede quemar con una amplia variedad relaciones de mezcla desde un 4% hasta un 75% en aire resulta inflamable.

Y por último asegura disminuir la emanación de CO2 en un 97%, lo cual es también imposible, ya que la producción de CO2 proviene de la combustión perfecta de la nafta, por lo que reducir este porcentaje significa no consumir nafta. Como dato, la relación es que por cada litro de gasolina se emiten 2,196 kg de CO2, y por cada litro de gasoil 2,471 kg de CO2 y esto representa en los gases de escape de un motor un porcentaje de CO2 es de aproximadamente del 12 % del volumen de los gases de combustión.

O sea para reducirlo en un 97% la cantidad de CO2 debería ser de:
6 x 2,196 x (1 - 0,97) = 0,39528 kg de CO2

Pero como cada litro de nafta produce 2,196 kg, quiere decir que para solamente emitir 0,39528 kg debemos quemar solo:
0,39528 / 2,196 = 0,18 litros imposible!!!
Como vemos las promesas de la propaganda son tentadoras pero imposible de cumplir.

Ahora si vamos a la página donde dice instalación en autos, nos ofrece algún dato más, para hacer alguna cuenta:



Mas haya de unas consideraciones teóricas del funcionamiento de un motor a pistón que no tienen asidero, en este caso solo baja la contaminación un 70 %, recuerden que antes prometía un 97%, pero el dato más jugoso que nos aporta es que el equipo, solo consume 5 amperes, veamos cuanto hidrógeno podemos obtener con esto.
La potencia puesta en juego es 5 x 12 = 60 W o sea en una hora obtenemos 60 W-h y sabiendo que para disociar un litro de agua hace falta 4390 W-h nuestro equipo (teniendo un100% de rendimiento o sea ideal) disociaría 60 / 4390 = 0,0136 o sea 13, 6 mililitros y de eso obtenemos 1,51 gramos de hidrógeno. O sea nada, ahora entiendo porque no es peligroso porque no genera nada .
Mirando el resto del anuncio



Aclara que se obtiene por electrolisis del agua, y dice que es un gas húmedo???, si es húmedo tiene agua otra aberración técnica, además ayuda a lubricar el motor, prueben reemplazar el aceite por agua y me cuentan, y frio???, dice que es “compresible y detonante”, claro esto es cierto todo gas es compresible sino no está en estado gaseoso, detonante depende de la condición pero después dice que no provoca explosiones como el gnc, pero como si es detonante y no detona en fin tiene algunos problemitas de entendimiento, por cierto el hidrógeno tiene un numero de octanos de 130 o sea es muy bueno en esto para ser usado en vehículos de ciclo otto.
La verdad es que no resiste el más mínimo análisis.
Bueno espero que les guste y cualquier duda, no me pregunte.

“HEMOS DESARROLLADO EL PRIMER AUTO DEL MUNDO QUE FUNCIONA SÓLO CON AGUA”. ERA EL INGENIERO MECÁNICO CORDOBÉS JUAN CARLOS AGÜERO QUE MOSTRABA AL MUNDO SU INVENCIÓN Y GENERABA POLÉMICAS SOBRE SU MISTERIOSA PILA DE HIDRÓGENO."
laterminalrosario.wordpress.com/2011/03/...or-a-agua-argentino/

El Ing. Garibaldi, Alberrto, Argentino diciendo que no funca en
parabrisas.perfil.com/2011/07/06/el-ing-...baldi-responde-todo/

"El agua es hidrógeno totalmente oxidado"
es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_agua

Aprovechando que nombraste al amigo Otto (Nicolaus August Otto) Ingeniero alemán (1832 - 1891) dicen que se juntó con un tal Jean Joseph Etienne Lenoir de origen Belga y decidieron crear el primer motor de combustión interna, primero divideron el apellido "Otto" por dos y les dió cuatro, así que el primer motor salió de cuatro tiempos, luego lo volvieron a dividir por dos y le salió un motor de dos tiempos que graficaré a continuación.


Si bien no tienen nada que ver con el hirógeno los puse por que parecieron bien explicativos.

Hola Carlos interesante, pero ya que nombras un poco de historia, también hay mas, curiosamente el motor que lleva el nombre de don otto no lo descubrió el sino que este buen señor fue el ágil que lo llevo a la practica y se quedo con los laureles. En realidad para resumir un poco la historia de los motores alternativos a pistón, vieron sus comienzos por el lejano 1680 cuando don Huyghens que utilizaba pólvora como combustible, era realmente explosivo, , después se fueron dando distintos cambios sobre todo con la idea de utilizar combustibles que se conseguían en esos tiempos, alrededor de 1800 surgen varios motores a gas (gas de alumbrado), 1860 Lenoir presenta su motor a gas de 2 tiempos, y ahi nomas en 1862 don Beau de Rochas describe el ciclo de cuatro tiempos, en donde empiezan una serie de desarrollos para hacerlos y en 1877 Don Otto logra llevarlo a la práctica (o sea logra que ande de manera estable y por mucho tiempo entregando potencia) para la misma época Clerk (1881) logra hacer andar el motor de dos tiempos, pero todos tenían problemas derivados de la combustión incontrolada que los terminaba rompiendo y ahí surge don Diésel diciendo como debería ser la combustión para que no rompiera el motor o sea controlada y recién ahí nace el motor diésel por el 1893, y unos años después logran hacerlo andar. O sea el motor diésel surge para solucionar un problema de los motores con encendido provocado, pero resultan difíciles y caros de fabricar por lo que se demoraron varios años en poder tener éxito.