Celdas de Combustible Micro-CHP: Análisis del Almacenamiento Sólido de Hidrógeno y Producción de Hidrógeno mediante Fotosíntesis Artificial
Autores: Fahim, Saad; Kaoutari, Taoufiq; Foin, Guillaume; Louahlia, Hasna
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Celdas de Combustible Micro-CHP: Análisis del Almacenamiento Sólido de Hidrógeno y Producción de Hidrógeno mediante Fotosíntesis Artificial
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Investiga
Subsistemas relacionados con el hidrógeno
Producción
Almacenamiento
Uso
Emisiones de CO2
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento investiga tres subsistemas distintos relacionados con el hidrógeno: producción, almacenamiento y uso. Se realiza un análisis del comportamiento de la producción de micro-combinación de calor y energía (mCHP) utilizando gas natural para entender cómo opera el sistema bajo diferentes condiciones y evaluar su rendimiento anual. Para reducir las emisiones de CO2, se propone el consumo de hidrógeno como combustible, y se lleva a cabo un análisis de emisiones bajo diferentes configuraciones de suministro de combustible. Los resultados muestran que el hidrógeno producido por fotosíntesis artificial tiene el menor impacto de CO2. Por lo tanto, el documento examina este proceso y sus principales características. Se propone un modelo de ingeniería para estimar rápidamente la tasa media de producción volumétrica de hidrógeno. Para garantizar un acoplamiento seguro entre la producción de hidrógeno y la demanda de mCHP, el estudio se centra en el almacenamiento de hidrógeno en estado sólido. Posteriormente, en este marco, se define el estado de carga (SOC) como la variable de control central que vincula la termodinámica del almacenamiento con la entrega de hidrógeno. Una estimación precisa del SOC asegura que la unidad de almacenamiento pueda suministrar el flujo de hidrógeno requerido sin causar escasez, caídas de presión o deriva térmica durante la operación de CHP. El método de estimación de SOC propuesto se basa en un enfoque analítico y se valida experimentalmente, confiando únicamente en mediciones externas. El objetivo general es permitir un sistema mCHP basado en hidrógeno coherente, bajo en carbono y controlable de manera segura.
Descripción
Este documento investiga tres subsistemas distintos relacionados con el hidrógeno: producción, almacenamiento y uso. Se realiza un análisis del comportamiento de la producción de micro-combinación de calor y energía (mCHP) utilizando gas natural para entender cómo opera el sistema bajo diferentes condiciones y evaluar su rendimiento anual. Para reducir las emisiones de CO2, se propone el consumo de hidrógeno como combustible, y se lleva a cabo un análisis de emisiones bajo diferentes configuraciones de suministro de combustible. Los resultados muestran que el hidrógeno producido por fotosíntesis artificial tiene el menor impacto de CO2. Por lo tanto, el documento examina este proceso y sus principales características. Se propone un modelo de ingeniería para estimar rápidamente la tasa media de producción volumétrica de hidrógeno. Para garantizar un acoplamiento seguro entre la producción de hidrógeno y la demanda de mCHP, el estudio se centra en el almacenamiento de hidrógeno en estado sólido. Posteriormente, en este marco, se define el estado de carga (SOC) como la variable de control central que vincula la termodinámica del almacenamiento con la entrega de hidrógeno. Una estimación precisa del SOC asegura que la unidad de almacenamiento pueda suministrar el flujo de hidrógeno requerido sin causar escasez, caídas de presión o deriva térmica durante la operación de CHP. El método de estimación de SOC propuesto se basa en un enfoque analítico y se valida experimentalmente, confiando únicamente en mediciones externas. El objetivo general es permitir un sistema mCHP basado en hidrógeno coherente, bajo en carbono y controlable de manera segura.