Proposal for a hydrogen-based energy system for decarbonization applications in the Colombian Air Force

Propuesta de un sistema energético basado en hidrógeno para aplicaciones de descarbonización en la Fuerza Aérea Colombiana

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Resumen (en)

The objective of this study was the construction of a hydrogen generating prototype for use as an energy source in the Aeronautical Support Ground Equipment of the Colombian Air Force, which will reduce the generation of CO2, and thus help reduce environmental pollution and contribute to the decarbonization process of the institution.

In the present research, three phases were established in the design of the hydrogen generator prototype depending on the specific objectives. In the first phase, the criteria and technical specifications for the development of the hydrogen generator were established. In the second phase, the electrolysis method could be established, taking into account that it is the most mature and economical technology. And in the third phase, tests were carried out with the two prototypes designed.

In the different tests, it was recorded that as the concentration of potassium hydroxide increased, the production of hydrogen increased. In the tests with 6g of electrolyte in the solution and at 9v, between 200 to 360 parts per million of hydrogen were obtained, when the electrolyte was increased to 11g and at 9v, 300 to 400 parts per million of hydrogen were obtained. Another resulting aspect was that the electrolyte and the applied voltage increased, the greater the current. It was possible to conclude that with 19% of electrolyte used, the voltage levels were between 3.7 to 6 volts, with a consumption of 12 to 15 amperes and a production of between 300 to 600 parts per million of hydrogen, being the most stable levels.

Resumen (es)

El presente estudio tuvo como objetivo la construcción de un prototipo generador de hidrógeno para su utilización como fuente energética en los Equipo Terrestre de Apoyo Aeronáutico de la Fuerza Aérea Colombiana, que permitirá disminuir la generación de CO2, y así ayudar a la reducción de la contaminación del ambiente y contribuir al proceso de descarbonización de la institución.

En la presente investigación se establecieron tres fases en el diseño del prototipo del generador de hidrógeno en función de los objetivos específicos. En la primera fase se establecieron los criterios y especificaciones técnicas para la elaboración del generador de hidrógeno. En la segunda fase se pudo establecer el método de electrolisis, teniendo en cuenta que es la tecnología más madura y económica. Y en la tercera fase se realizaron pruebas con los dos prototipos diseñados.

En las diferentes pruebas, se registró que conforme aumentaba la concentración de hidróxido de potasio incrementaba la producción de hidrógeno. En las pruebas con 6g de electrolito en la solución y a 9v se obtuvieron entre 200 a 360 partes por millón de hidrógeno, cuando se aumentó el electrolito a 11g y a 9v, se obtuvo de 300 a 400 partes por millón de hidrógeno. Otro aspecto resultante fue al aumentar el electrolito y el voltaje aplicado, mayor era la corriente. Se pudo concluir que con un 19% de electrolito utilizado los niveles de voltaje fueron entre 3,7 a 6 voltios, con un consumo de 12 a 15 amperios y una producción de entre 300 a 600 partes por millón de hidrógeno, siendo los niveles más estables.