Máster Interuniversitario en Tecnologías del Hidrógeno

Universitat Rovira i Virgili

Descripción

El hidrógeno es uno de los vectores energéticos con mayor potencial para reducir la dependencia de combustibles fósiles y la emisión de gases de efecto invernadero. La apuesta institucional por esta tecnología en la llamada transición energética es clara. Según un informe de Hydrogen Council, los proyectos destinados a desarrollar el hidrógeno verde como fuente limpia de energía sumarán una inversión a nivel mundial de más de 250.000 millones de euros hasta el año 2030. Los fondos europeos de recuperación Next Generation, encaminados a trabajar por la estrategia de descarbonización total de todos los sectores económicos en 2050 en Europa, también apuestan de forma clara por esta tecnología.

Temario

1. Mercado del Hidrógeno
Papel del Hidrógeno como vector energético.
  • Potencialidad del Hidrógeno como vector energético
Marco regulador.
  • Introducción general sobre regulación y normativa.
  • Estado actual: (autonómico / nacional / europeo)
  • Producción de hidrógeno
  • Almacenamiento de hidrógeno
  • Distribución de hidrógeno (transporte/inyección/ERH)
  • Movilidad con hidrógeno
  • Usos industriales del hidrógeno (cogeneración)
Garantía de origen.
  • Introducción a sistema de las Garantías de origen (GO).
  • GO del hidrógeno.
  • Elegibilidad del hidrógeno. (Criterios / Clasificación)
  • Cuantificación Emisiones. (ACV y metodologías)
  • Mitigación de Emisiones.
  • Aplicación de las GO al mercado del hidrógeno.
Panorama Nacional e internacional Agentes y fuentes de financiación.
Estrategias, Proyectos significativos, Asociaciones y Plataformas, Empresas relevantes y Fuentes de financiación del Hidrógeno a:
  • España
  • Unión Europea
  • Reino Unido
  • Australia
  • USA
  • Latinoamérica
  • Japón y países Asiáticos
Módulo: 2 Conocimientos básicos
Ingeniería Química
  • Operaciones unitarias básicas y diagramas de Flujo
  • Balances de Materia
  • Balances de Energía
  • Sistemas reactivos
  • Balances en estado no estacionario
  • Diseño básico de operaciones unitarias
Termodinámica y transferencia de calor.
  • Primero y Segundo principio de la termodinámica
  • Transferencia de calor por conducción y convección
  • Intercambiadores de calor
  • Estimación de propiedades termodinámicas del hidrógeno y las suyas mezclas
Catalizadores y reactores catalíticos.
  • Conceptos básicos de la catálisis
  • Preparación de catalizadores
  • Propiedades físicas y químicas más relevantes
  • Catalizadores estructurados
  • Reactores catalíticos para producir hidrógeno
  • microreactores
Red eléctrica y convertidores de potencia
  • Conceptos básicos de AC y MIÉRC
  • Red eléctrica: conceptos y dispositivos
  • Convertidores AC / DC aplicados a lo electrolizador
  • Convertidores DC / DC aplicados a la pila de combustible
  • Convertidores DC / AC aplicados en la red eléctrica
Energías Renovables.
Mecánica de Fluidos.
  • Conceptos básicos: Propiedades de Fluidos
  • Hidrostática: Fuerzas y líneas de acción sobre superficies planas y curvas
  • Hidrodinámica de flujos compresibles e incompresibles: Pérdidas de carga en cañerías y válvulas. Turbinas y compresores.
Materiales utilizados en la cadena de valor del H2.
  • Introducción a la cadena de valor del hidrógeno: requerimientos de los materiales
  • Introducción a la ciencia de materiales
  • Materiales en la cadena de valor del hidrógeno:
  • Generación de hidrógeno
  • Transporte y almacenamiento: dispositivos móviles
  • Transporte y almacenamiento: dispositivos fijos
  • Generación de energía
Simulación CFD de flujo, transferencia de calor y masa en tecnologías de la H2.
  • Conceptos esenciales en CFD 3h: convergencia, residuos, balances, interpolación, solvers
  • Cinética química por simulación
  • Simulación de uno electrolitzador/pila de combustible.
  • Simulación de una equipación de combustión de hidrógeno
Prácticas Técnicas en laboratorio.
Módulo:3 Generación
Generación de H2 intermediando procesos de reformado.
  • Reformado con vapor de agua; intensificación de procesos
  • Reformado seco
  • Reformado autotèrmic
  • Procesos de pirólisis
  • Procesos de purificación convencionales (PSA y PTA)
  • Procesos de purificación con membranas
  • Métodos emergentes: Chemical Looping Reforming, Steam-Iron
Generación de H2 mediante energía solar térmica y fotocatàlisis.
  • Conceptos básicos de la fotocatàlisis
  • Fotocatalitzadors basados en óxido de titanio
  • Otros fotocatalitzadores
  • Fotoreactores para la producción de hidrógeno
  • Ciclos termoquímicos para la producción de hidrógeno
Generación de H2 mediante electrólisis.
  • Concepto de electrólisis.
  • Generación renovable de energía eléctrica. A partir de solar, de eólica, de hidráulica y de biomasa
  • Electrólisis del agua. Fotoelectròlisi
  • Electrolitzadores. PEM, alcalino, óxido sólido.
  • Hidrógeno como vector. Almacenamiento y reconversión energética
Técnicas de separación y purificación de hidrógeno.
  • Compresión, secado y acondicionamiento
  • Sistemas de absorción-desorción
  • Sistemas de membranas selectivas
  • Otras tecnologías
Prácticas Técnicas en laboratorio.
  • Proceso de reformado
  • Proceso de fotocatàlisi
  • Proceso de electrólisis
Módulo: 4 Transporte y almacenamiento
  • Almacenamiento.
  • Transporte terrestre y marino.
  • Compresión y licuefacción
  • Compresión del hidrógeno: Cimientos
  • Compresores mecánicos: compresores de pistones, diafragma, lineales y de pistón y anillo líquido.
  • Compresores no mecánicos: Compresión criogénica, con hidruros metalicos, electroquímicos y de adsorción.
  • Cimientos de licuación del hidrógeno
  • Ciclos de licuación: Brayton y Claude
Sensórica, monitorización y control.
  • Técnicas eléctricas / electrónicas de detección.
  • Técnicas ópticas y fotónicas de detección.
  • Monitorización de concentración y otras magnitudes de la H2
  • Sensores-actuadores. Controladores de rango en H2.
Prácticas Técnicas en laboratorio.
Seguridad y Normativa, Hidrogenera, Almacenamiento en Hidruro, Local Certificado ATEX
Módulo: 5.Transformación
Combustión.
  • Termoquímica de la combustión
  • Aspectos cinéticos
  • Inflamabilidad y reacciones en cadena
  • Mecánica de fluidos de las llamas
  • Tipo de combustibles
  • Teoría de la ignición
  • Ciclos de licuación: Brayton y Claude
Pila de combustible de baja temperatura (PEMFC, DMFC).
  • Introducción a las pilas de combustible
  • Componentes de una pila PEMFC y DMFC
  • Funcionamiento de las pilas PEMFC y DMFC
  • Unidades MEA
  • Caracterización de pilas PEMFC y DMFC
  • Degradación de las pilas PEMFC y DMFC
  • Caracterización eléctrica, efecto de la temperatura, carga, etc.
Pila de combustible de alta temperatura (MCFC, SOFC, PAFC).
  • Configuraciones SOFC: planares y tubulares; Soportadas en el electrólito / electrodo
  • Piles soportadas en el electrólito.
  • Componentes de las SOFC y materiales
  • Microestructura de las SOFC
  • Conductores iónicos
  • Técnicas de fabricación
  • Principios de funcionamiento de las SOFC. Curvas I-V y resistencia específica
  • Maneras de operación
  • Técnicas de caracterización
Prácticas Técnicas en laboratorio.
  • Combustión de hidrógeno Pila de Combustible
Módulo:6. Aplicaciones
Usos industriales y tecnología P2X.
  • Refinería de Petróleo: Procesos de hidrodesulfuración y craqueo.
  • Biorefineria.
  • Obtención de combustibles mediante reducción de CO2.
  • Producción de amoníaco.
  • Reducción de óxidos metálicos.
  • Producción de ácido clorhídrico
  • Procesos de hidrogenación
  • Química fina
  • Producción de metanol
  • Producción de peróxido de hidrógeno (H2O2)
  • Fibras textiles
  • Soldadura
  • Usos como refrigerante
Pequeños dispositivos electrónicos y unidades auxiliares.
  • Micro y nanotecnologías, metodologías de fabricación.
  • Dispositivos basados en silicio
  • Aplicaciones de pequeña potencia
  • Elementos periféricos y sistemas completos
Urbà / residencial.
  • Consumo eléctrico y factura eléctrica.
  • Consumos térmicos.
  • Integración: Gestión energética hidrógeno + renoble en uso urbano / residencial
  • Aplicación en sistemas de calefacción y ACS: Tipo de calderas de H2
Prácticas Técnicas en laboratorio
  • Simulación de Operación en una Planta de Hidrógeno
Módulo:7 Ponencias de expertos
Módulo: 8 Visitas a empresas
Módulo: 9 Proyecto fin de máster
 

Destinatarios

El Máster está dirigido a profesionales de empresa que requieran especializarse y capacitarse en las tecnologías alrededor del hidrógeno en las diferentes etapas de la cadena de valor.
Este programa está recomendado para personas tituladas en grado o máster de:
  • Ingeniería Civil
  • Ingeniería de los Recursos Energéticos
  • Ingeniería de Tecnologías de Telecomunicación
  • Ingeniería Eléctrica
  • Ingeniería en Electrónica Industrial y Automática
  • Ingeniería en Tecnologías Industriales
  • Ingeniería Marina
  • Ingeniería Náutica y Transporte
  • Ingeniería Mecánica
  • Ingeniería Química
  • Grado o licenciatura física o química
  • Grado en Ingeniería de Automoción
Interesados al especializarse en esta temática para abrir nuevos caminos profesionales.

Metodología

Semipresencial

Objetivos

  • Conocer, comprender y analizar las tecnologías de generación del hidrógeno:
  • Conocer, comprender y analizar las tecnologías de almacenamiento, transporte y distribución del hidrógeno:.
  • Conocer, comprender y analizar las tecnologías de transformación del hidrógeno.
  • Conocer, comprender y analizar aplicaciones del hidrógeno.
  • Conocer, comprender y analizar el riesgo y seguridad en el uso del hidrógeno.
  • Evaluar las implicaciones económicas y el impacto ambiental de la implantación de las tecnologías del hidrógeno y su aplicación.

Titulación obtenida

Máster Interuniversitario en Tecnologías del Hidrógeno

Prácticas

Prácticas de laboratorio

Perspectivas laborales

Supervisor y gestor de mantenimiento de procesos y plantas de producción de hidrógeno Supervisor y gestor de la explotación de sistemas de almacenamiento, transporte y distribución de hidrógeno en estado gaseoso y líquido Supervisor y gestor del mantenimiento de sistemas de almacenamiento, transporte y distribución de hidrógeno en estado gaseoso y líquido Supervisor y gestor en la operación y el mantenimiento de sistemas de combustión basados en hidrógeno y sus mezclas Supervisor y gestor de la operación y el mantenimiento de pilas de combustible Ingeniero de aplicaciones de las tecnologías del hidrógeno a nivel industrial, movilidad y uso urbano/residencial. Supervisor y gestor del riesgo y seguridad en la aplicación de las tecnologías del hidrógeno cumplimentando la normativa vigente Analista del impacto económico y medioambiental de tecnologías del hidrógeno en procesos y aplicaciones.

Promociones

Se aplicará un descuento del 10% a los ex-estudiantes de cada entidad.

Profesorado

Mercedes Sanz Millán José M Canales Segade Pedro Luis Arias Ergueta José Ángel Peña Llorente Jordi Llorca Piqué Sergio San Martin Pinedo
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