Proyecto SOPHIA Sistema de Propulsión Híbrida con Hidrógeno



Proyecto SOPHIA Sistema de Propulsión Híbrida con Hidrógeno. Biocombustibles, investigacion e innovación

El termino propulsión híbrida es utilizado para referirse a vehículos con mas de una fuente de propulsión. Los sistemas híbridos pueden incorporar varios tipos de acumuladores de energía y/o conversores de energía.

El objetivo del desarrollo de las tecnologías híbridas es combinar dos fuentes de energía de manera que las cualidades de cada sistema sean utilizadas bajo condiciones de generación variables, de tal forma que las ventajas globales del desarrollo del sistema híbrido pesen más que el costo de su configuración.

En plena búsqueda de un mejor medio ambiente y de preservar al máximo los recursos naturales, como así también disminuir los peligrosos niveles de contaminación ambiental, los precios en progresivo aumento y la dependencia de otros países, a hecho despertar a nivel mundial la necesidad de buscar una salida alternativa destinada a la sustitución de los combustibles fósiles (hidrocarburos y sus derivados), que a su vez pertenecen al grupo de no renovables y que en relación de sus reservas producen grandes alteraciones económicas en el mundo.

En este sentido de Hidrógeno se perfila como una de las nuevas fuentes de combustibles renovables y tal vez el de mayor importancia. Su elevada eficiencia energética y el hecho de que en su producción y uso no se emitan contaminantes a la atmósfera, lo convierten en uno de los combustibles del futuro.

Fundamentos del Hidrógeno Gaseoso

La realización de instalaciones de hidrógeno fiables y seguras requiere del conocimiento de sus propiedades físicas y de su comportamiento frente a los riesgos intrínsecos que posee cualquier instalación de combustibles. Además de conocer los principios generales de seguridad y de cómo debe usarse el hidrógeno de forma segura, es muy importante reconocer las propiedades del hidrógeno y los peligros asociados para diseñar instalaciones y proyectos seguros sobre todo en lo que se refiere con los nuevos usos del hidrógeno. Las propiedades del hidrógeno relacionadas con la seguridad y su contribución a los posibles peligros potenciales es el punto de partida de la seguridad en los diseños, la manipulación y el uso del hidrógeno en cualquier instalación.

Propiedades del Hidrógeno Gaseoso

Las propiedades físicas y químicas de los combustibles gaseosos como el metano, propano e hidrógeno son bastante diferentes de los combustibles líquidos mas comúnmente usados como la gasolina.

El hidrógeno no es ni mas ni menos peligroso en sí que la gasolina, el propano o el metano. La contribución potencial de una propiedad en particular del hidrógeno a un peligro determinado depende fuertemente de las condiciones especificas bajo las cuales el hidrógeno es liberado y/o confinado.

Las propiedades más importantes del hidrógeno relativas a la seguridad se resumen en los siguientes puntos:

  • Densidad: es el mas ligero de los elementos.
  • Densidad respecto al aire: el hidrógeno gaseoso a temperatura ambiente tiene mucha menos densidad que el aire.
  • Difusión: aunque el transporte de gas por difusión es mucho menor que el debido a la diferencia de densidad con el aire, el hidrógeno se difunde en el aire mucho mas de prisa que otros gases combustibles.
  • Color, olor, gusto y toxicidad: el hidrógeno como el metano y propano es incoloro, inodoro e insípido y no toxico.
  • Inflamabilidad y características de la llama: el hidrógeno es inflamable en el aire en un amplio rango de concentraciones y arde, en ausencia de impurezas, con una llama casi invisible.
  • Energía de ignición: el hidrógeno puede entrar en ignición con una cantidad de energía muy pequeña.
  • Limites de detonación: el hidrógeno puede detonar en un rango de concentración bastante amplio cuando esta confinado, pero es muy difícil que detone en espacios abiertos.
  • Velocidad de llama: el hidrógeno, para concentraciones medias, tiene una velocidad de llama mayor que otros combustibles.
  • Temperatura de ignición: el hidrógeno tiene mayor temperatura de ignición que los combustibles comunes.

Si bien el hidrógeno se caracteriza por ser elemento mas abundante en la Tierra y en la atmósfera, se lo encuentra siempre asociado por lo que es necesario un proceso para su obtención.

Este proceso ha sido y es el escollo más importante que afrontan los investigadores en razón del alto consumo energético (4 KWh x m3 H2) que conlleva el mismo, elevando costos, desvirtuando un uso generalizado y masivo.

Es en este sentido en que se pone en marcha el “PROYECTO SOPHIA” que apunta principalmente a la obtención de dicho gas partiendo de una fuente de 12 volt y 110 A, produciendo el mismo “in situ” sin almacenaje, proporcionando la cantidad suficiente y necesaria de acuerdo al requerimiento del motor y/o dispositivo que se desee poner en marcha.

Como materia prima para la obtención de Hidrógeno podemos citar fundamentalmente:

  • Agua
  • Biomasa
  • Hidrocarburos

El agua es la fuente de mayor disponibilidad y no produce emisiones conteniendo carbono. Se considera que la obtención de Hidrógeno libre, en el mediano y largo plazo, para uso generalizado, en especial en sistemas distribuidores de energía, provendrá a partir del agua.

EL AGUA SERA EL CARBON DEL FUTURO” (Julio Verne).

La descomposición del agua en oxígeno gaseoso e hidrógeno gaseoso, uno y dos volúmenes respectivamente, puede llevarse a cabo a diferentes temperaturas y empleando diversos electrolitos. Uno de los métodos se denomina Electrolisis Alcalina y se realiza a una temperatura de entre 80 y 110 grados centígrados.

¿Qué es el Proyecto SOPHIA?

Responde a una inquietud nacida en 1989, al observar la implementación de numerosos sistemas economizadores de variados diseños y contenido. Funcionaban a base de agua, alcohol, gas oil, etc. Decidimos incursionar en ese campo y lo hicimos con base de agua con previo tratamiento electrolítico. Los resultados fueron sorprendentes, en el primer ensayo superamos el 60% de economía, de allí en adelante comenzó un desarrollo y estudio del sistema a fin de optimizar el mismo y comprobar en forma practica que rango de economía se podía lograr, fue así que a mediados de 1991 logramos registrar una economía del 70%.

A partir de ese momento el proyecto se transformo en algo más ambicioso y apuntamos a reemplazar totalmente la gasolina por el H2 producido a bordo, siempre tratando el vehículo como híbrido. Luego de varios meses de experimentación, problemas económicos, agravados por el robo de parte de los equipos, se abandono el proyecto por mas de un lustro, regresando a trabajar sobre el mismo en 1996, desde allí hasta la fecha, con altibajos y recesos se fue desarrollando un método que hoy permite su implementación como ECONOMIZADOR, asegurando un rango superior al 90% de economía en el uso de gasolina y, como HIBRIDO Y/O DUAL, a partir de una ignición con gasolina por un espacio de tres a cinco minutos, permite pasar al sistema de inyección de H2 y continuar de esta manera. Tendiendo a evitar totalmente el uso de cualquier tipo de gasolina incluida en la ignición.

Este sistema se diseña en forma específica y exclusiva para el motor al que se aplicara, cubriendo de esta manera el rango de combustible necesario para su óptimo funcionamiento.

Como resumen podemos decir que la síntesis previa, describe el sistema convertidor y su funcionamiento. Hasta el momento, los motores funcionan como híbridos, mejoran la potencia en un 30%, son mas serenos y estables, tienen mas aceleración y menor temperatura interna lo cual favorece la lubricación y fundamentalmente NO EMITE GASES TOXICOS O CONTAMINANTES, liberando VAPOR DE AGUA COMO UNICO RESIDUO.

La creciente contaminación, el agotamiento de los recursos no renovables, la constante alza de precios, generan una economía totalmente dependiente, llevan a la necesidad de contar con otros combustibles alternativos. En esta realidad surge el PROYECTO SOPHIA, como una alternativa válida que cubre todos los requerimientos de manera amplia y contribuye a mantener más limpio el planeta.

Las posibilidades de SOPHIA en expansión en su versión híbrida produce un ahorro en el uso del petróleo y sus derivados de un 90% , muy por encima de cualquier sistema que en este momento este en funcionamiento y aplicándose, con los beneficios de la baja contaminación, en sus versiones de H2 (sistema en desarrollo), no produce contaminación, solo emite vapor de agua por el escape, el costo de mantenimiento es ínfimo y sencillo, al trabajar con un propelente limpio, el motor cambia su ritmo desarrollando mayor potencia y optimizando su rendimiento en todos sus aspectos.

Situación actual del proyecto

Se ha terminado y se encuentra funcionando un prototipo del proyecto, a través del mismo se ha podido comprobar y alcanzar los objetivos propuestos con total éxito.

Si es de su interés cuando lo soliciten le podemos hacer una demostración sobre el funcionamiento del mismo invitándolos a que concurran a la misma con una pistola o equipo analizador de gases de escape para así poder comprobar in situ lo que hemos logrado, porque podrán comprobar que el único residuo que se genera con el motor en marcha es vapor de agua.

Nos gustaría como primera medida que Uds. participen de la demostración, para luego realizar una reunión para hablar del futuro del proyecto.

Sabemos de la importancia que el proyecto tiene desde el punto de vista de la conservación del medio ambiente, de la escasez de recursos petroleros, etc., etc., por todo lo que Sophia representa quedando a su entera disposición para evacuarles cualquier duda que tengan.

SOPHIA Project. Hydrogen Fuel Hybrid Propulsion System (English)

The hydrogen fuel propulsion hybrid term is used to concern about vehicles whit more than one source of propulsion. The hybrid systems can incorporate several tips of energy accumulators and/or energy convertors.

The target of the development of the hybrid technologies is to combined two energy sources so the qualities of each system can be used under variables generation conditions.

Looking for a better environment, maximum preservation of natural resources, decreasing the environmental pollution as well as the progressive increase of the prices, and the dependency to other countries has awakened every entity around the world about search an alternative solution to the fossil fuel situation (hydrocarbons and it’s derivatives) that also represents the none renewable group and that in relationship with the reserve produces huge alteration of World economy.

In this sense hydrogen is seen as one of the new renewable fuel sources and perhaps the most important.

Its high energy efficiency and the fact that its production and use does not emit pollutants into the atmosphere, makes it one of the fuels of the future.

Fundamentals of Hydrogen Gas

The performance of hydrogen installations requires reliable and secure understanding of their physical properties and their response to the inherent risks that any installation of fuel. It also has to know the general principles of safety and how to use hydrogen safely is very important to recognize the properties of hydrogen and the dangers associated to design safer facilities and projects especially in regard to new uses of hydrogen. The properties of hydrogen-security and its contribution to potential hazards is the starting point of safety in design, handling and use of hydrogen in any facility

Properties of Hydrogen Gas

The physical and chemical properties of gaseous fuels such as methane, propane and hydrogen are quite different from the more commonly used liquid fuels like gasoline.

The hydrogen is neither more nor less dangerous than the gasoline, propane or methane. The potential contribution of a particular property of hydrogen to a particular hazard depends strongly on the specific conditions under which hydrogen fuel is released and/or confined.

The most important properties of hydrogen on safety are summarized in the following points:

  • Density; is the lightest of the elements.
  • Density relative to air: hydrogen gas at room temperature is much less dense than air.
  • Dissemination: although gas transport by diffusion is much smaller than that due to the difference in air density, hydrogen diffuses into the air much more quickly than other fuel gases.
  • Color, smell, taste and toxicity: hydrogen fuel, methane, and propane are colorless, odorless, tasteless and non toxic.
  • Flammability and characteristics of the flame: hydrogen is flammable in air in a wide range of concentrations and burns, in the absence of impurities, with an almost invisible flame.
  • Ignition energy: hydrogen can ignite a very small amount of energy.
  • Detonation limits: hydrogen can detonate in a fairly wide concentration range when it’s confined, but it is very difficult to detonate in open spaces.
  • Flame Speed: hydrogen, for average concentrations, has a higher flame speed than other fuels.
  • Ignition temperature: hydrogen has a higher ignition temperature of common fuels.

While hydrogen is characterized being the most abundant element on earth and in the atmosphere, it is always find associated so is necessary a process for obtaining it.

This process has been and is the most important obstacle faced by researchers because of the high energy consumption (4 KWh x m3 H2) that carries the one, raising costs, detracting from a widespread and massive use.
It is in this sense that triggers the “PROYECTO SOPHIA” aimed primarily at obtaining this gas from a source of 12 volt and 110 A, producing it “in situ” without storage, providing adequate and necessary amount according to the requirement of the engine and / or device you wish to launch.

As feedstock for Hydrogen production can mainly include:

  • Water
  • Biomass
  • Hydrocarbons

Water is the most widely available source and produces no emissions containing carbon. It is considered that generation of free hydrogen in the medium and long term, for widespread use, especially in power distribution systems, will come from water.

THE WATER WILL BE THE FUTURE OF CARBON» (Jules Verne).

The splitting of water into oxygen gas and hydrogen gas, one and two volumes respectively, can be carried out at different temperatures and using various electrolytes. One method is Alkaline electrolysis with temperatures between 80 and 110 Celsius degrees.

What is the PROYECTO SOPHIA?

Project Sophia responds to a concern born in l989, when looking at the implementation of many different designs-saving systems and content. It operates through water, alcohol, gas oil, etc. We decided to venture into this field and we did prior water-based electrolytic treatment. The results were surprising, in the first test exceeded 60% of economy, thereafter began a study of the system development and to optimize it and check in a range of economic practice that could be achieved, it was like that mid-l991 we recorded a 70% economy.

From that moment the project has turned into something more ambitious and aim to completely replace gasoline with H2 produced on board, always trying the vehicle as a hybrid. After several months of experimentation, economic problems, aggravated by the theft of the equipment, the project was abandoned for over five years, returning to work on it in 1996, from there to date, with breaks ups and downs and was developing a method that today allows its implementation with ECONOMIZER, ensuring a range greater than 90% economy in the use of gasoline and as HYBRID AND/OR DUAL, from ignition with gasoline by a space three to five minutes, lets move on to the H2 injection system and continue in this way. Tending to avoid the use of any fuel included in the ignition.

This system is designed specifically and exclusively for the engine to which it applies, thus covering the range of fuel needed for optimal functioning.

As a brief summary we can say that the previous synthesis, describes the drive system and its operation, so far as hybrid engines work improve power by 30% are more calm and stable, have more acceleration and a lower temperature which favors lubrication and essentially EMITS NO TOXIC FUMES OR POLLUTANTS released WATER VAPOR AS THE ONLY WASTE.

Increasing pollution, depletion of nonrenewable resources, the continued rise in prices, generating an economy totally dependent, leads to the need for alternative fuels. In this situation arises SOPHIA PROJECT, as a valid alternative that covers all requirements in a comprehensive manner and helps keep the planet cleaner.

The potential for expanding SOPHIA a hybrid version a saving in the use of petroleum and petroleum products 90%, well above any system currently in use and apply, with the benefits of low pollution in their versions of H2 (development system), produces no pollution, only emits water vapor from the exhaust, the maintenance cost is very small and simple, when working with a clean propellant motor changes its pace to develop more power and optimizing performance in all its aspects.

Hydrogen Propulsion Project Status

Has been completed and is operating a prototype of the project, through it has been verified and achieve the objectives with total success.

If your interest on this project, we can do a demonstration on the operation when you’d like to. We will request you to bring a gun or equipment exhaust gas analyzer so you can verify in situ that we have succeeded, and see that the only waste that is generated by the engine is water vapor.

We would like as a first step that you participate in the demonstration, and then hold a meeting to discuss the future of the project.

We know the importance that the project is from the point of view of environmental conservation, shortage of petroleum resources and so on. etc., for all that Sophia represents remaining at your disposal to answer any questions.

Proyecto SOPHIA Sistema de Propulsión Híbrida con Hidrógeno. Biocombustibles, investigacion e innovación

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