Pila de combustible de hidrógeno

Cuando pensamos en hidrógeno y aviones, es bastante común imaginar zepelines, globos meteorológicos y usos similares del hidrógeno en aeronaves más ligeras que las aeronaves para levantar cosas del suelo. Pero con celdas de combustible más pequeñas y eficientes, el hidrógeno está ganando su lugar en el campo de los drones. El Proyecto RACHEL es un proyecto de drones impulsado por hidrógeno que involucra a varias compañías y ahora ha superado el hito de vuelo de 60 minutos.

El objetivo inicial del proyecto era lograr 60 minutos de vuelo continuo con una carga útil de 5 kg. Los vehículos aéreos no tripulados con batería de polímero de litio volados por BATCAM permiten aproximadamente 12 minutos de vuelo utilizable. La prueba reciente de la celda de combustible eléctrica UAV especialmente seleccionada lo vio volar ininterrumpidamente durante 70 minutos con una carga útil de 5 kg. Esto se logró mediante un UAV con menos de 20 kg de masa máxima de despegue, utilizando un cilindro de 6 litros que contenía gas hidrógeno comprimido hasta 300 bar.

Aunque este no es un récord mundial para los drones y no está exactamente claro si será un producto comercial o el precio, es una hazaña impresionante para un dispositivo alado con combustible. Puedes ver las imágenes de una de sus pruebas a continuación:

Los drones son ciertamente más diversos e innovadores, ya que desempeñan un papel más importante en nuestra vida diaria.

Como nota al margen, sería interesante saber cuánto hidrógeno hay en un tanque de 6 litros / 300 bar y cuánto peso podrías levantar con él ...

Gracias por el consejo [Itay]

  • Andrea dice:

    ¡Booom!

  • thx997 dice:

    alrededor de 2,55 kg de H2

    • Cierto dice:

      ¿Está seguro?

      Ley de Boyles: P1V1 = P2V2
      6 litros a 300 bar serían ~ 1776 litros a 1.01325 bar (1 atmósfera)
      ~ 1776 litros de hidrógeno a 70 ° F (21 ° C) y 1 atmósfera (1.01325 bar) pesarían ~ 4.196 kg (9.251lb), usando la calculadora en http://www.airproducts.com/Products/Gases / gas -hechos / fórmulas-de-conversión / equivalentes-de-peso-y-volumen / hidrógeno.aspx)

      • thx997 dice:

        oh, bar no psi .. tiene más sentido.

        • Martín dice:

          Realmente no. Esto incluso sería falso para el aire (que es alrededor de 14 a 16 veces más ancho. 2000 l de vía aérea alrededor de 2,4 kg.

      • Cierto dice:

        Lo siento, usé el campo equivocado en la calculadora y olvidé convertir un valor: 1776 L es 1.776 metros cúbicos, lo que da 0.148 kg de hidrógeno.

        • Granate Prescott dice:

          Este es un número más exacto.
          Sin embargo, sería terrible si pudiéramos subir a bordo incluso un kilogramo de hidrógeno. Eso equivaldría a 9 horas de vuelo.

  • aleks eames - RasPiTV dice:

    "Como nota al margen, sería interesante saber cuánto hidrógeno hay en un tanque de 6 litros / 300 psi y cuánto peso podrías levantar con eso ..."

    300 ladrillos mucho más de 300 psi (~ 14 veces).

    6 litros a 300 bares son 1800 litros a 1 bar. Son muchos globos 🙂
    Un mol de hidrógeno toma 24 dm ^ 3 a 20 grados C. Entonces, la cantidad de hidrógeno es 1800/24 ​​= 75 moles.

    • Martín dice:

      Y un parche cutáneo de H2 tiene aproximadamente 2 gramos. Es por eso que este tanque contiene solo alrededor de 150 g de H2

  • fabricante-lobo dice:

    Fresco. Lástima que no haya información en ese sitio, y * todo * se mueve en la página sin ningún motivo, blech.

  • Francisco dice:

    "Como nota al margen, sería interesante saber cuánto hidrógeno hay en un tanque de 6 litros / 300 psi y cuánto peso podrías levantar con eso ..."

    ... 300 bares, no 300 PSI 😉

    • Pedro Umbelino dice:

      ¡Corregido, gracias!

  • dom dice:

    300 bares = ~ 4300 psi, no 300 FYI. La barra es de aproximadamente 1 atm, 14,5 psi.

  • jpa dice:

    6 litros por 300 barras es aproximadamente 6 * 300 = 1800 litros por 1 barra. Eso es alrededor de 0,16 kg de hidrógeno y desplazaría 2,2 kg de aire, proporcionando alrededor de 2 kg de capacidad si la piel del globo no pesara nada.

    • aesteve dice:

      Realmente no, el aire que desplaza está a presión atmosférica y no a 300 bar, por lo que desplaza unos 7,5 gramos de aire. En realidad, es más pesado cuando se llena con hidrógeno a 300 bar que con aire a 1 bar.

      • Gregg Eshelman dice:

        Un vacío tiene una fuerza de elevación mayor que el hidrógeno, pero nadie ha sido capaz de producir un vacío capaz de resistir la presión atmosférica * y * ser más ligero que el aire que desplaza.

  • Preferir Linux dice:

    6 litros a 300 bares equivalen a 1800 L (1,8 m3) a presión atmosférica. El hidrógeno tiene una densidad de 0.08988 g / L (de Wikipedia), que funciona hasta 0.16 kg. El aire tiene una densidad de poco más de 1,2 g / L, por lo que 1,8 m3 de aire pesan alrededor de 2,2 kg. Por lo tanto, el aire es aproximadamente 2 kg más pesado de lo que sería el hidrógeno expandido, por lo que esto da aproximadamente 2 kg de sustentación.

  • Stephen Arsenault dice:

    https://www.youtube.com/watch?v=szTVfkVrLLI
    más información en este video que todo el sitio vinculado

  • Slomkowski dice:

    Un pequeño paso hacia la expansión de las pilas de combustible. ¿Alguien sabe el precio actual de los combustibles o alguna aplicación comercial? El metanol sería especialmente interesante para un pirata informático común.

    • Andrea dice:

      Hace eones vi un documental sobre pilas de combustible y presentaron estas pilas de combustible de metanol como el futuro. Todavía estoy esperando ese futuro ... Sin embargo, ¡son completamente fascinantes!

    • donu dice:

      Bloom Energy ... La empresa de Silicon Valley tiene un sistema de tamaño industrial que actualmente utilizan Google, Yahoo, eBay y más ... Gas natural en agua y electricidad ... algo completamente bajo en carbono ... desafortunadamente hay siguen siendo los problemas del fracking, y las fugas de metano son considerables ...

      • #EW dice:

        ¿A dónde va el carbono?

      • Magister Equitum dice:

        H2O y CO2 en el exterior. Los combustibles no transmutan el carbono. Demasiado…. mucha energía de eso.

  • philosiraptor117 dice:

    cuando se aburran de él, podrían agregarle RCS

  • Hirudinea dice:

    Bien, entonces, ¿cuánta gasolina usaría un dron pesado equivalente en un vuelo de 1 hora?

    • muralha dice:

      1,5 - 2,5 l / h

      • Cierto dice:

        Un motor equivalente de 3,3 caballos de fuerza podría pesar hasta 13 kg.

        Combustible: 0,148 kg de hidrógeno
        Tanque de combustible: Tanque de fibra de carbono de 3,2 kg 7lb 6L (4500psi)
        Combustible: 7,7 kg 17 lb 2,4 kW de pila de Intelligent Energy en el Reino Unido.
        Con gasolina también ahorrarías unos 3,2 kg sin tener 6 motores eléctricos (DJI E5000). Pero aún necesitaría las seis hélices de 28 × 8 pulgadas (711 × 203 mm), así como un peso adicional de una configuración de eje compleja, equilibrada para manejar 6000 rpm.

        Pero los principales problemas con la gasolina serían las vibraciones (no muy buenas para filmar) y el ruido de muchos decibelios.

        Pensé lo mismo hasta que vi el video completo en el enlace superior de Stephen Arsenault.

        • muralha dice:

          El peso del "generador" debe ser de 4 a 5 kg y producir de 1,8 a 2,4 kW.

          "Pero los principales problemas con la gasolina serían la vibración (no muy buena para filmar) y el ruido de muchos decibelios".
          Según la vibración, quizás se pueda solucionar con un sistema antivibración más robusto para el cardán.
          Sobre el ruido ... 6-8 accesorios grandes hacen mucho ruido.
          El audio se suele realizar en postproducción.

  • Logan Carter dice:

    El hidrógeno es un combustible débil e inunda los ríos si crecen los “combustibles de hidrógeno”. Puede utilizar H2 y CO2 para producir metano. El metano es CH4 y genera mucha más energía que solo hidrógeno. Ignorando todo esto, los combustibles de hidrógeno se producen solo mediante electricidad y, por lo tanto, ofrecen otro camino hacia la ineficiencia en comparación con la electricidad.

    • Ejecutor dice:

      Una vez pensé que las canteras abandonadas, llenas de agua subterránea, sería mejor cubrirlas con paneles solares y molinos de viento, solo para que se encienda la producción electrolítica de hidrógeno y oxígeno, y metano orgánico.
      Ahora estoy un poco decepcionado con nuestra rabiosa y moderna búsqueda alquímica de intercambiar electrones por más y más ganancias de energía, ignorando el hecho de que cada forma común de energía que usamos hoy en día está cambiando nuestro entorno de formas que no anticipamos.
      Nos vemos obligados a buscar el mayor potencial que nos puede dar la naturaleza, pero debemos buscar una forma que no dependa del comercio de electrones ni de la separación de núcleos en su proceso. Con suerte, las cantidades inimaginables de energía convencional que gastamos en las supercolisiones y misiones espaciales en nombre de la ciencia nos llevarán con el tiempo a comprender la gravedad, la física cuántica, la energía / materia oscura y la antimateria antes de que volteemos el equilibrio de una manera irrecuperable. . Es decir, si aún no lo hemos hecho.
      Dada nuestra historia, también me preocupa el posible resultado de la explotación de estos nuevos descubrimientos.

      Tal vez deberíamos volver al servicio obligatorio de cinta rodante como impuesto a la energía.

      • Martín dice:

        Esa sería una de las fuentes de energía más ineficientes. La comida es una fuente de energía bastante cara y el cuerpo humano no tiene mejor eficiencia energética (calorías por trabajo mecánico) que un pequeño motor de gasolina. E incluso en su cuerpo, los electrones (e iones) se "intercambian" para, primero, producir ATP, que luego puede convertirse en función.

  • zorro dice:

    Parecen buenas especificaciones para los drones automáticos de entrega de pizzas. 🙂

  • David dice:

    Apuesto a que si mantuvieran el hidrógeno en un globo, volaría mucho más de 60 minutos.

  • keith de canadá dice:

    Agregue una botella de oxígeno de 3 litros y una pequeña carga explosiva y podrá INMEDIATAMENTE ¡Haz agua donde quieras!

  • mella dice:

    Este es un tema bastante interesante para mí.

  • John Prune dice:

    "Como nota al margen, sería interesante saber cuánto hidrógeno hay en un tanque de 6 litros / 300 bar y cuánto peso se puede levantar con él ..."
    Estoy más interesado en cuánta energía son 6 litros de hidrógeno a 300 bar en comparación con cuánta energía se consumió al comprimir el hidrógeno para llenar el contenedor, asumiendo que el hidrógeno ya existe a 1 bar, así que sí, solo la energía que lo presiona.

  • Bernard Tay dice:

    ¿Puedo saber dónde puedo conseguir una botella de hidrógeno de 4, 9 litros?

Alejandro Vargas
Alejandro Vargas

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.