Universidad
Politécnica de Madrid

El curso tiene como objetivos formar profesionales capacitados en diversas áreas relacionadas con el hidrógeno y las pilas de combustible. Se estudiará en profundidad el diseño, funcionamiento y aplicación de pilas de combustible, adquiriendo un conocimiento exhaustivo sobre sus principios y tecnologías. Además, se explorará la combustión del hidrógeno y sus múltiples usos industriales, proporcionando una visión integral de cómo el hidrógeno puede ser utilizado eficientemente en diferentes contextos industriales. Por último, el curso analizará la integración de pilas de combustible en sistemas híbridos y sus aplicaciones prácticas, abordando tanto los aspectos técnicos como las ventajas de estas tecnologías en diversas industrias.

El programa se compone de un total de tres módulos (18 ECTS). Los módulos se pueden cursar de forma independiente como Cursos de Formación Específica (no se puede asegurar la impartición de todos los Cursos de Formación Específica en cursos venideros). El programa general es:

• Pilas de combustible (7.0 ECTS)
• Combustión y usos industriales del hidrógeno (4.0 ECTS)
• Pilas de combustible y sistemas híbridos. Aplicaciones (7.0 ECTS)

y los temas impartidos en cada módulo son:

Pilas de combustible

• Estudio de los procesos intervinientes en las pilas de combustible (1.75 ECTS)
• Introducción a las Pilas de Combustible
• Termodinámica ideal de las pilas de combustible
• Termodinámica real de las pilas de combustible
• Transporte de carga
• Transporte de masa
• Transferencia de calor
• Otros tipos de pilas de combustible
• Componentes y materiales (0.8 ECTS)
• Electrolitos para pilas PEM
• Electrodos para pilas PEM - Capa de difusión
• Catalizadores: tipos y deposición
• Placas bipolares para pilas PEM - Placas terminales - Sellos - Sujección
• Recubrimientos
• Electrolitos para pilas SOFC
• Electrodos para pilas SOFC
• Ensayos y diagnósticos (0.9 ECTS)
• Ensayos electroquímicos
• Ensayos para la caracterización de componentes
• Ensayos fluidodinámicos
• Ensayos de sistema completo
• Prácticas
• Modelización (0.8 ECTS)
• Modelos termodinámicos
• Modelos 1D - 2D
• Modelos 3D (CFD)
• Diseño (1.85 ECTS)
• Diseño sistema oxidante: oxígeno y aire - compresores
• Diseño del sistema de control térmico - cambiadores de calor
• Diseño sistema de combustible
• Diseño sistema eléctrico y electrónico
• Diseño del sistema de anclaje y sellos
• Diseño de stacks: optimización del diseño de pilas de combustible
• Diseño del sistema de medida y monitorización en operación de las pilas de combustible
• Fabricación (0.6 ECTS)
• Fabricación de catalizadores
• Fabricación de electrodos
• Fabricación de placas bipolares
• Fabricación de otros elementos y componentes
• Análisis de ciclo de vida (0.2 ECTS)
• Investigación y proyectos (0.2 ECTS)

Combustión y usos industriales del hidrógeno

• Características del proceso de combustión del hidrógeno (1.4 ECTS)
• Propiedades generales: termoquímica global
• Cinética química de las reacciones elementales H2-Aire
• Encendido y apagado de mezclas H2-aire
• Llamas de difusión, generación de NOx
• Práctica A. Cálculo numérico aerotermoquímico en un reactor térmico bien agitado
• Práctica B. Ensayo de laboratorio: llamas de premezcla vs llamas de difusión
• Usos industriales y P2X: Calderas, refinerías, hornos, producción metanol y amoniaco (1.4 ECTS)
• Calderas de difusión
• Hornos industriales
• Uso de H2 en refinerías
• Producción y usos de metanol y amoniaco
• Reacciones de síntesis y de disociación
• Sistemas de propulsión y generación de potencia (1.2 ECTS)
• Introducción, máquinas térmicas y turbomáquinas
• Motores alternativos
• Aerorreactores, Turbinas de gas
• Propulsión hipersónica y propulsión aeroespacial

Pilas de combustible y sistemas híbridos. Aplicaciones

• Componentes del sistema híbrido (1.8 ECTS)
• Baterías y ultracondensadores
• Motores eléctricos
• Electrónica de potencia
• Tracción por carretera (0.8 ECTS)
• Vehículos automóviles
• Caso práctico
• Tracción ferroviaria (1 ECTS)
• Locomotoras
• Caso práctico
• Tracción marítima (1.2 ECTS)
• Embarcaciones de superficie
• Submarinos / AUV
• Puertos
• Tracción aérea (1.3 ECTS)
• Perspectiva histórica
• Aplicaciones aeronáuticas
• Aviación comercial
• Propulsión en aviación general
• UAV
• Aplicaciones estacionarias (0.2 ECTS)
• Hibridación en redes eléctricas (0.4 ECTS)
• Pilas de combustible regenerativas (0.3 ECTS)