ES1284229U - Sistema de transporte de energía e hidrógeno - Google Patents

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Abstract

Sistema de transporte de energía e hidrógeno, que comprende unos conductos para su trasvase y unos recipientes para su almacenamiento, que se caracteriza porque los conductos presentan en el extremo unas bombas, turbinas o ventiladores para la extracción, accionados por motores eléctricos y porque tanto los conductos como los recipientes presentan doble pared.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de transporte de energía e hidrógeno
Campo de la invención
En sistemas de transporte de energía y trasvase del gas hidrógeno. El hidrógeno se utiliza para generar electricidad, y en las refinerías de petróleo en tareas de eliminación de las impurezas, tales como el azufre y olefinas, a partir del petróleo crudo. La eliminación de estas impurezas produce gasolina y diésel menos contaminantes, que es el requisito fundamental para los modernos motores de combustión interna, permitiendo reducir las emisiones en los vehículos.
Estado de la técnica
Los sistemas de transporte y trasvase de hidrógeno son complicados, costosos, peligrosos y/o poco efectivos. Igualmente ocurre con el transporte de la energía eléctrica. Con la presente invención se pueden solucionar dichos problemas de un modo sencillo y económico.
Objetivo de la invención.
Usar un sistema útil, práctico, económico, sencillo, seguro y sin fugas para trasvase del gas hidrógeno.
Transportar el hidrógeno mediante conductos a largas distancias, sin pérdidas y económicamente.
Poder sustituir el transporte de energía eléctrica por el de gas hidrógeno utilizando gaseoductos.
Poder reutilizar los gaseoductos u oleoductos actuales para el trasvase del hidrógeno.
Aprovechar la energía renovable transformada en hidrógeno verde, en especial la obtenida por fotoelectrólisis, utilizando óxidos y sulfuros de metales de transición. Donde unas celdas fotoelectroquímicas transforman la radiación solar en electricidad a través de ánodos y cátodos fotoactivos. Se trata de semiconductores capaces de absorber la radiación solar y promover espontáneamente una corriente eléctrica que circula desde el ánodo hacia el cátodo, permitiendo que moléculas de agua se rompan en la superficie del ánodo, formando oxígeno y protones, los cuales viajan a través del electrolito hacia el cátodo para formar hidrógeno.
En el destino el hidrógeno se puede utilizar para producir electricidad con pilas de combustible. El hidrógeno se puede transportar e incluso almacenar en recipientes o conductos de doble pared, entre las cuales se utiliza nitrógeno o un gas noble o inerte presurizado a mayor presión que la interna del hidrógeno. De ese modo actúa de barrera evitando que el hidrógeno se escape.
Problema a resolver.
El gas hidrógeno presenta gran dificultad en su almacenaje y transporte. Se producen fugas por el reducido tamaño de la molécula de hidrógeno y por la gran presión diferencial que existe a través de la cubierta del recipiente. No existiendo ningún material impermeable que evite la fuga del hidrógeno entre sus moléculas. Con el presente sistema se soluciona dicho problema, pudiéndose trasvasarlo a largas distancias, como gas, mediante gaseoductos más económicos, menos pesados y sin fugas. El transporte de la energía eléctrica es caro y poco eficiente, tiene muchas pérdidas, con el sistema de trasvase propuesto se puede solventar el problema. Por todo lo anterior este sistema es muy ecológico, en especial si es hidrógeno verde que se obtiene con energías renovables.
El sistema de transporte de energía e hidrógeno, utilizando unos conductos para su trasvase y unos recipientes para su almacenamiento, utilizando unos conductos en cuyo interior el hidrógeno discurre con una presión inferior a la atmosférica, lo cual se realiza automáticamente succionando con unas bombas, turbinas o ventiladores aplicados en el extremo de extracción del conducto, los cuales son accionados con motores eléctricos y los conductos o recipientes tiene doble pared. Para facilitar la circulación se pueden añadir bombas, turbinas, etc., succionadoras e impulsoras intermedias a lo largo del conducto.
Al ser inferior la presión interna del hidrógeno, este no trata o no es forzado a salir del mismo. La pared no permite que el oxígeno se introduzca y se mezcle con el hidrógeno, el cual se encuentra a una menor presión. Opcionalmente sus paredes interiores e incluso las exteriores se pueden recubrir con una capa aislante adicional.
Los recipientes y conductos de doble pared, presentan entre ambas una cámara la cual se rellena de nitrógeno, un gas noble o aceite mineral a una presión superior a la que se quiera trasvasar o almacenar el hidrógeno. Las paredes se pueden mantener separadas mediante unos flejes separadores.
Se pueden usar infinidad de gaseoductos u oleoductos que actualmente están en desuso, o a los que se podría cambiar su utilización actual. Servirían para el transporte del hidrógeno, de energía y simultáneamente, debido a que se trata de grandes canalizaciones o conductos, para su almacenamiento hasta su uso posterior.
El transporte de energía utilizando los gaseoductos de hidrógeno evita las pérdidas que se producen con el transporte de energía eléctrica actual.
Los recipientes de doble pared se pueden utilizar como bombonas en los vehículos.
Con este sistema no se producen fugas, permitiendo que los conductos sean más sencillos, livianos, seguros y se puedan utilizar materiales más económicos, consistentes y no afectados por la corrosión.
Los conductos se pueden cubrir o revestir con unas capas aislantes resistentes a la corrosión y a los elementos atmosféricos exteriores.
Las carcasas de los conductos y recipientes pueden ser de aceros especiales o de polímeros, reforzados con fibras de carbono y vidrio, hojas o bandas cruzadas de kevlar o nanotubos de carbono y epoxi con placas de aluminio, aluminizado, pavonado, etc. El poliéster o polietileno es resistente a los agentes atmosféricos. Los polímeros pueden aplicarse con spray y los conductos pueden fabricarse por extrusión.
Para los recipientes y conductos pueden usarse aceros al carbono, austeníticos, ferríticos, etc. y aceros con aleaciones de cobre, latón, cromo molibdeno, con aleaciones de bronces de cobre con aluminio, estaño, manganeso, plomo, sílice, etc., y con aleaciones de bronces de cobre con níquel.
También son útiles aceros con microaleaciones.
Añade un sistema independiente de emergencia mediante unos presostatos, los cuales, al detectar que no existe vacío en el interior de los conductos, accionan unas electroválvulas de corte o unas bombas o turbinas las cuales proporcionan un ligero vacío en el interior de dichos conductos. Este sistema solo actúa en caso de parada del sistema de succión, pero no en caso de rotura de los conductos.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada de un conducto monocarcasa o monocubierta de hidrógeno de la invención.
La figura 2 muestra una vista esquematizada, parcial y seccionada de variantes de conductos. La figura 3 muestra una vista esquematizada y parcialmente seccionada de un recipiente para el almacenamiento del hidrógeno.
Descripción más detallada de la invención
La figura 1, muestra una forma de realización de la invención, consta del conducto (1) por cuyo interior circula el hidrógeno (H2) a una presión ligeramente inferior a la atmosférica, el cual es succionado desde el extremo de extracción para su uso mediante unas bombas, turbinas o ventiladores (2) impulsados por el motor eléctrico (3), con lo cual se baja automáticamente la presión en el conducto. La llave de paso (7) permite el corte o apertura del paso del hidrógeno. La figura 2 muestra un conducto (1a) de doble pared, la pared externa (4) y la interna (5), entre las cuales porta nitrógeno, gas noble o aceite mineral (6) a una presión superior a la del hidrógeno, el cual circula por el conducto interno.
La figura 3 muestra el recipiente o bombona (1b) de doble pared, la pared externa (4a) y la interna (5a), entre las cuales porta nitrógeno, gas noble o aceite mineral (6) a una presión superior a la del hidrógeno. La llave (7) permite el corte o paso manual del hidrógeno.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Sistema de transporte de energía e hidrógeno, que comprende unos conductos para su trasvase y unos recipientes para su almacenamiento, que se caracteriza porque los conductos presentan en el extremo unas bombas, turbinas o ventiladores para la extracción, accionados por motores eléctricos y porque tanto los conductos como los recipientes presentan doble pared.
2. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque portan bombas, turbinas o ventiladores intermedios por el interior y a lo largo de los conductos.
3. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque los conductos y recipientes de doble pared, presentan entre ambas una cámara la cual se rellena de nitrógeno, gas noble o aceite mineral a una presión superior a la que se quiera trasvasar o almacenar el hidrógeno.
4. Sistema según reivindicación 3, caracterizado porque las paredes se mantienen separadas mediante unos flejes separadores.
5. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque los conductos y recipientes se cubren o revisten con unas capas aislantes.
6. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque los conductos y recipientes son de aceros o de polímeros, reforzados con fibras de carbono y vidrio, hojas o bandas cruzadas de kevlar o nanotubos de carbono y epoxi con placas de aluminio, aluminizado o pavonado.
7. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque los materiales de los recipientes y conductos se seleccionan entre aceros al carbono, austeníticos, ferríticos y aceros con aleaciones de cobre, latón, cromo molibdeno, con aleaciones de bronces de cobre con aluminio, estaño, manganeso, plomo y sílice, y con aleaciones de bronces de cobre con níquel o aceros con microaleaciones.
8. Sistema según reivindicación 1, caracterizado porque añade un sistema independiente de emergencia mediante unos presostatos, los cuales, al detectar que no existe vacío en el interior de los conductos, accionan unas electroválvulas de corte o unas bombas o turbinas las cuales proporcionan un ligero vacío en el interior de dichos conductos.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024141683A1 (es) * 2022-12-27 2024-07-04 Munoz Saiz Manuel Sistema de transporte y antifugas para instalaciones, conductos, botellas y tanques de almacenamiento de hidrógeno y otros gases

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024141683A1 (es) * 2022-12-27 2024-07-04 Munoz Saiz Manuel Sistema de transporte y antifugas para instalaciones, conductos, botellas y tanques de almacenamiento de hidrógeno y otros gases

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