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CONSTRUCTION C3O Descripciónde función y avisos de seguridad Pila de combustibleeitech2Oy depósitode hidrógenoMHS-20 ¡Precaución! con anterioridad al uso se ha de reerlas instruccíones, seguirlas y tenerlasa manoparacualquierconsulta. ¡Antesdel montajey la puestaen marchaes imprescindible estudiartodaslas instrucciones, advertencias y medidasde seguridad de estefolletolTambién debeestarsiemprea manomientrasse reariceel experimento. ¡Duranteel serviciose creanunosgasesaltamenteinflamables en la pilade combustible! ¡Atención! solamente bajola supervisión ¡Utilizar de adultos! de pilade combustible ¡Eiset de construcción no es aptoparaniñosmenores de 12años! Paraniñosmayoresde 12 añoses necesariala supervisión por pariece adultos,que hayanestudiadolas instrucciones de precaución y seguridad descritasen estefolleto. Manteneralejadosa níñospequeñosy mascoiasduranieei montajey ei servicio. El sei cieconstrucción conrienepiezaspequeñas, que puedenser ingeridas, poi"loque ha de gi.iarcJarse iueracjealcancecjeios niños. ¡Prestarespecialatencióna las advertenciasy avisos de seguridad! Contenido: 2 Introducción 3 ¿Quées una pilade combustible? 4 Puestaen marchay consejosde cuidado 5 Posibilidades de relleno parael depósitode 6 Instrucciones de servicioy mantenimiento hidrógenoMHS-20 7 Condiciones de garantía I Datostécnicos I Fichade seguridad jóvenesfísicos: Estimados y el depósitode hidrógeno Con la pilade combustible eitech2O MHS-20tenéis en manoun trozodelfuturo. ¿Pórque? Los sistemasde pila de combustible seránlos generadores de energíamás limpíosdel futuro.En nuestrostlemposeon !a cadavez ma)/c!'escasezCe lcs combustibles gas,uranio),es conocidoshastaahora(comoel carbón,petróleo, de gran importancla, desarrollar nuevosmétodosparala creaciónde energía, qtJedependande unasmateriasprimasaccesibles durantemuchotiempo. El productobase para la creaciónde energíaeléctricaen una pila de combustible es el elementoquímicohidrógeno. Estegas exentode olory sabor es el elementomás común en nuestratierra. Aparecede forma ligada en cantidadesgigantesy puedeser reproducido tantocomo se quiera,es decir que las existenciasen nuestroplanetason casi interminables. Se puede generar hidrógenop.ej. de todos los hidrógenoscarbónicosvegetaleso directamenteCel agua medianteotras energíasrespetablescon el medio ambiente como p.ej calor, luz, viento y energía hidráulica.Mientras dispongamosde la luz solar en nuestratierra,podremosdisponerde este portadorenergético. Otra ventajade la generación de energíacon la pilade combustible es el alto gradode rendimiento. Por el momentose supone,que será posibleun grado de rendimiento de unos75 o/o. Ya hoyen día estáun 10 % porencimaque p.ej. en un turismohabitual. ¿Quees una pila de combustible? Pilas de combustibleson transformadores de energía.Energíaquímicade un portadorde energíase transformacon un alto gradode rendimientodiréctamente en energiaeléctrica. Esto se realizamedianteuna oxidaciónentrereactante(combustible) y oxidantáSe ponea disposición la energíade reacciónliberada. Esta transformaciónse realiza en la pila de combustible.Ello también se denomina "combustión en frío",ya que se realizacontemperaturas bajas. gral ventajade las pilasde combustible es que, no són necesariaspiezasmoviblespara lJna la creaciónde energía. Comofunciona una pila de combustible? La pila de combustibleeitech20es una célulade presíónbaja y temperaturabaja con autorespiración. Comocombustible le sirvehidrógenopuroy parala oxidaciónel oxígeÁocontenido en elaire. Hidrógenoes el elementomás simpleque conocemos. Tienecomoátomosolo 1 protóny 1 electrón.En la naturalezaexistecomo moléculade hidrógenoque consistede 2 átomosde hidrógeno. El.oxidanteoxlgenotiene un núcleoque está rodeadopor 6 electronesen la capacorticalde valencia. Primerose atomizanlas moléculasde hidrógenomediantecatalizadores. En la superficiedel electrolito se desarrollala siguientereacción: Cada áiomo de hidi"ógenc sueiiasu electróny pesa ccrilo :c;r de hiclrogeno (H.) pcr et electrólito. El ion es el núcleode cargapositiva.Tambiénse le denominaprolón.Db elloviene la denominación de membranapEM (protone-Exchanche-Membrane). Por parte del oxlgenose ofreceaire mediantela circulaciónnaturaly difusiónen el paso catalizador / electrólito. Simplificando se puedesuponer, queei oxígeno con2 ionesde hidrógeno absorbe2 eiectrones y bajoel efectocatalíticose fusionapor pocotiempocomoH2O2.MLdianteestaoxidaciónse obtieneagua(2H2+Oz- 2H2O). Ya que durante este procesose liberanelectronespor parte del hídrógenoy el oxígeno -dejar necesitaelectrones,solamentese han de conectarambaspartespara poder flúir la corrienteeléctrica.Con la corrientecreadase puedenp.ej,accionarunosaparatoseléctricos medianieun motorciecorrientecontinua.Esteprocesoreactivopuedemantenerse mientrasse ofrecehidrógenoy oxígenoa las dospartesreactantes. Por una partese consumeel hidrógenoofrecidopor el aire. Por otra partese obtienecomo resultadoun productofavorableal medioambiente:puraagua(HzO). En teoría la tensiónen vacío alcanzamediantela pura respiraciónde oxígenounos 1,05 voltios.La tensiónútil disminuyecon la cargadependiendo de la corrientey u:nosparámetros internos. La pila de combustibleeitech2Orealmentese componede dos pilas de combustible, alcanzando cada una individualmente unos0,5voltiosde tensión.Medianteun cablese realiza una conexiÓnen serie (véase puestaen marchapunto 4) y ofrecenuna tensión-totalde aproximadamente 1 voltio. ¡ATENCóNI Peligrode incendioy explosión Durante el funciona_miento de la pita de combustiblese crean unos gases altamente inflamables.Evitar fuego abierto y la creación de chispas. ¡VentilarÉien el lugar de trabajol Antes de la puestaen marcha Antes de trabajarcon el sistemade pila de combustible,se debe leer con atención lo siguiente: 1. ¡El almacenajede hidrógenodependemuchode la temperatura. ¡Poreste motivoes importanteque la temperatura sea de entre ambientalal trabajary parael almacenaje 1 8- 2 5 "C ! 2. ¡Ventilarde manerasuficienteel lugardondese trabaje,paraevitarla concentración de hidrógeno de explosión! en casode salidade hidrógeno. ¡Peligro 3. ¡Desconectar completamente el adaptadordel depósitoen casode un descansomás prolongado! 4. ¡Nuncase debeintentarrellenar eldepósitoporunomismo! 5. ¡Accionarel sistemasolamente coneltecladoprevistoparaello! ya que 6. ¡Noconectarnuncafuentesde tensióno de corrientea la pilade combustible, corrienteajenadestruyela célula! 7. ¡Noabrirla pilade combustible! Al no seguirestasindicaciones se pierdentodoslos derechosde garantía. Puestaen marcha: (H, 1. Ajustarla cantidadde hidrógeno (2) a. Preoararun vasoconagualimoiay el deoósito de hidrógeno (2) (foto3) (3) del depósitode hicirógeno la tapade protección b. Desenroscar b Enroscarel adaptador(4) sobreel depósito(2) (foto ) c. Sumergirla puntadel adaptador en el agua(foto5) (4)la d. Ajustarmediante la llave(5)en el hexágono interior deladaptador cantidadde gas salientea unas5 hasta10 burbujaspor minuto(foto6) Aviso: Hexágonoen sentidohorario= cerrar(disminuir la cantidadde gassaliente) = abrir(aumentar Hexágonoen sentidoanti-horario la cantidadde gassaliente) pila de hidrógenoeitech20según instrucciones 2. Montajedel set de construcción de (véasetambiénfoto2) montajeadjuntas'CONSTRUCTION C30Pilade combustible" (i), conectorde gas (6) y el depósitcde a. Montarla piia de combustible /4) ) seb!'?ta :!aeabase19\. /2) rccn:CartaCcrenrcseaCc hiCrógene b. Conectarmedianteun tubo(8)el ángulo(7)al conector(6). (1)con un iubo(6). c. Conectarel conector(6) y la pilade combustible Peligrode incendioy de explosión ¡ATENCION! ¡El depósitode hidrógenoestá con presión! ¡Protegerel depósito ante temperaturasaltasy exposicióndirectaal sol! ¡No intentarabrir el depósito! 3. Conectarla unidadatornillada (depósito(2)y adaptador(4) ) at grupode combustibte. a. Empujareránguro(7) haciaerfinarde adaptadoitáóretáfuerte). 4. Conectarcorrectamente los polosdelconsumidor (10) a. Recordar:eitech20se componede dos i¿lutas de combustibles, que se conectanen línea (se dobla la tensión),es decir que dos casquillos i.jo ' V negro).se conectano ya estánconectados con un cablecorto1eniinea). b. Recordar:Se conectael consumidora los dos casquillosrestantes(enchufe rojo casquillorojo,enchufenegroen casquillonegrb,véasefoio7l 9n c. Presionar y mantenerel conectorde gas.De estemódoel hidrógeno'fluye al interiorde la pila de combustibljy comiánzael procesoáe creaciónoe corrienteeléctrica.(Estono es instantáneo, tardaaprox.I - 3 mín.hastahaber alcanzado.la correspondiente presiónde gasen ta pita.Tampocore interrr*p" la producción de energíaeléctricanadamas soltaiel conecior,es decirque la cantidadrestantede gas en la pilamantienefuncionando el consumidor por un tiempobreve. 5. Ajusteóptimode hidrógeno a. Record.ar: Conque menoscorrienteeléctricanecesíteelconsumidor, mas durarála cantidaddel hidrógeno. b. Si el consumidor- correctamente conectado- no comienzaa funcíonarpor si solo,no recibesuficientehidrógeno.Se ha de aumentiar la cantidaddá gas saliente(véasepunto1). c. Si el consumidorsiguefuncionando posteriormente al serviciodurantemucho tiempo,se ha introducido demasiado gas.Se ha de reducirla cantidadde gas saliente(véasepunto1). Se ha de controiary ajusiaria cantidaode gas saiientedespuésce cada interrupción prolongada. 6. Conectary Desconectar No es suficiente ¡ATENCIÓN! desconectar solamente el consumidor (10)lConello no se interrumpe elflujode H2. a' Recordar:Una vez concluidoel experimento,se ha de desenroscarpor completoel.adaptador (4) del depósito(2) y votver a enroscarla tapa protectora(3). Consejosde cuidado: Tanto las membranascomo los electrodosreaccionande maneramuy sensiblefrente a Iíquidos conductivos. Con.elloia pih pierdepotencia. lo tantose ha utilizarun pañoseco ¡Por paraelcuidadode la pilade combustiblel ¡Nolimpiarnuncaconaguau otrosproductos de limpiezal Recordar:Demasiadaaguaduranteel serviciocontinuoreducela salida gas, de tantopor la partede airecomopor la partede hidrógeno. Comoconsecuencia se reduceia joiánciaae ra pila. Por lo tanto:Soplarla célulacon un secadorde pelo(Posición: ¡AIREFRIO!)duranteunos10 minutos.¡Nosoplarnuncaconairecalientel Posibilidadesde relleno Elrellenose realizamedianteprocesode cambio toue, de la casaEitechGmbH.para ello se ha de enviarel depósitocompletamente " a la siguientedirección: vaciado DISTRIBIJIDOPOR: I.AIIISEL, S.L. &zebal,lZ-Zj O8o1:IEAR@TONA -== #ríry- Erectronic circuits Instruccionesde servicioy mantenimientoparael depósitode hidrógenoMHS-20 Descripcióntécnica Destinación y extracción El depósitode hidrurosde metalestaprevistoparaelalmacenamiento de hidrógeno. Composición de depósito El depósitode hidrurose componede: - Depósitoa presión - Aleaciónhídrica - Válvula - Tapade protección Datos técnicos Depósitode hidrurosde metalMHS-20 Capacidad de uso: aprox.20lH2 Masahídrica: aprox.150gr Volumendeldepósito: aprox.0,045| Presiónde servicio: 0,5bar < 100" C Temperatura de servicio: Descripciónde función Depósitos de hídricosse basanen una aleaciónen la oue se une químicamente de manera reversible La cargalrecepción es el hidrógeno. ce nicr'cgeno/ s¿ iea¡izaüe rna¡rÉ.a exo(erm¡ca, decir que se ha de restarcalor al depósitodurantela carga.Durantela descarga(salidade hidrógeno) se ha de calentarel depósito. Ambosprocesosdependende las reglasde reaccióndelequilibrioquímico.La relaciónentrela la temperaturaambiental,la presiónen el depósitoy la cantidadde hídrógenoalmacenada, (Véaseeldiagramaen la página6 muestranlas curvasKDI(Konzentrations-Druck-lsotherme). delfolleto). parasu utilización El depósitode hidrurosde meialfulHs-20esiá pi'e.rísio exclusiv"amente con la pilade combustible eitech2O Estadode suministro Se suministraeldepósitohídricocargadode hidrógeno. El sistemade almacenaje estáprovisto de unaválvula. El depósitoha sidofabricadoy verificado segúnnormaTRG251,253 y 270 Nr.7. Peligrode deterioro ¡ATENCION! rJ¡o" ¡La alineaciónse destruyeal contacto "on ¡No abrir el depósito!¡No rellenar! ajenos(p.ej.agua,aceite,aire)! ¡ATENCtON! ¡Nocalentarnunca un depósitocargadosin extraerhidrógeno!(sobrepresión) Conexióna la pilade combustible La descargadel depósitohídricose realizamedianteelcalentamiento delaireambiental. La resultantepresióndel hidrógenoen eldepósitodependede la temperatura. Elordendurantela conexiónes elsiguiente: 1. Desenroscar la tapade protección deldepósitode hidrurosde metal. 2. Enroscareladaptadorsobreel depósitode hidrurosde metal 3. Conectarel adaptadoral sistemade tubos (ángulo)de la estructurade la pila de combustible. Se ha de atornillarel depósitode hidrurosde metalde manerafija con el adaptador, ya que si no, es posibleque haya una fuga incontrolada de hidrógenoy por lo tantose reduceét tiempo de serviciodel sistema. Para períodosmás largos de no utilizaciónes recomendabie, desenroscar el adaptadordel depósitoy cerraréstecon la tapade ciene. Recarga Es poslbtevolvera cargarcon hidrógenoun depósitode hidrurosde metal.Estosolamenteha de hacerseen casa del fabricantede esteset de experimentos (Fa. EitechGmbH,véasepag. 5). Avisos de precaución El d_eP-osito está bajo presión.Protegerantela exposición al sol y temperaturas por encimade l o s5 0 ' C . No se debeintentarabrirel depósitoni extraerla válvula,tampocodespuésde su uso.El metal lnsertado es altamente auto-inflamable. ¡Altopeligrode incendio! Contiene hidrógeno. Mantener fueradelalcance de niños.Guardarel depósito en un lugarbien ventilado.Manteneralejadode fuentesde caloro incendio.No fumar.Tomarmedidascontrala cargaelectrostática. Fl " C es un depósitoa presión,que se ha verificadouna vez montadosegún las normas localesen Alemania. El depósitode hidrurosde metalMHS-20estáprevistoexclusivamente parasu utilización con la pilade combustible eitech2O. Se ha de evitarla entradade medioscomop.ej.agua,aceite,aireen eldepósitohídrico. Condicionesde garantíaparael serviciode la pila de combustibleeitech2g La pila de combustibleeitech2Oes exclusivamente utilizablecomo generadorde corriente eléctricaparaconsumidores de corrientecontinuaen'elmargende tensiónde 0,4 hasta.1,0 V. La pila de combustible se ha de poneren servicioexclusivamente con el depósitode hidruros de metalMHS-20. En ningúncasose debeaplicartensiónajenaa la pilade combustible, En caso de una utilizaciónno adecuadade la pila de combustibleeitech2ose pierde automáticamente cualquierderechode garantía. Datostécnicos Pila de combustibleeitech2O Tipo: Pilade combustible autorespirante de presiónbajay temperatura baja Membranas: Protone-exchange-membrane (PEM) Superficie activa: 21,6 cm2(2 superficies a 4,0 cmx2,7 cm) Catalizador: Platinonegro ** Difusiónde gas: Papelde fibrade carbón Electrodos: Aceroantioxidante / dorado Tensiónpuntomuerto: 930 mV Corrientecortocircuito: < 4000mA en 80 mV <= 1000m Vatios Potencianominal: Resistencia interna: aprox.40 mOhm(estadode servicio) Dimensiones: Anchura90 mm;altura50 mm;profundidad 17 mm Peso: 192g Datostécnicosdepósito MHS-20 Contenido de uso: 20 I hídrógeno Masahídrica: 150gr E60/0 Volumendepósito: 0,045| Presiónservicio: 0,5bar(1,5barabs,) Temperatura servicio: < 1 0 0 "c Diámeiro: 30 mm Longitud: 105,mm Peso: 260 g ¡ATENCIONI ¡El depósitode hidruros de metal no debeser rellenadopor el clientel Hojade datos de seguridadhidrógeno,según 91/íSS/EWG Denominaciónde materialI producción/ empresa Detosdel producto Nombrecomercial: Hidrógeno Fabricante I Proveedor: GE MetalleundMaterialien GmbH HófenerStr.45, 90431Nümberg Tel.: +49/(0)91 1/9315-21S, Fax +49719¡91 1/9315-491 Campode información Departamento MedioAmbiente Tel.: +49/(0(91 1/9315-260,Fax +491(0)91 1t 9A1547A e-mail:[email protected] - Información emergencias: Tel.: +49¡16¡91 I /931t260, Fax +49/(0)171 t6221I 21 Composición/ Datosde los elementos: Caracterizaciónquímica: CAS-Nr.Denominación 1333-74-0hidrógeno Node identificación: - EINECS-No: 2156057 - EG-No: 001-001-00-9 Posiblespeligros: Denominaciónpeligro: F+ altamenteinflamable Avisosde peligroespecialesparapersonasy medioambiente: R 12 altamente inflamable Medidasde primerosauxilios: Avisosgenerales: - En casode respiración no regularo paradaresoiratoria: Respiración artificial. - Después cieinhaiar:Llevara la personaafectaoa piana. a fueray coiocaria Aplicarairefrescoo oxígeno,llamaral médico.En casode inconsciencia colocacióny transporte de la persona afectadaen posiciónlateralestable. Medidascontra-incendio: - Mediosde extinción adecuados: Adecuarlasmedidasde extinción al amb¡ente. Es posibleuiilizartodoslosmediosde extinción conocidos. - Avisosadicionales: En casode unafugade gas,cerrarla salidade gas.Extender el gassaliente solamente en caso de absolutanecesidad. Es posibleun re-incendio espontáneo. - Extender cualquier otrotipode incendio. Medidaspara una liberacíónno íntencionada: - Medidasreferentea laspersonas:Ponera salvolaspersonas - Medidasreferenteal medioambiente:No hayquetomarmedidasespecíficas. - Métodoparala limpieza / recepción: Ventilaradecuadamente. Manejoy almacenaje: Manejo: - Avisosparaun usoseguro: Buenaventilación / aspiración en el lugarde trabajo. Teneren cuentalas instrucciones de maneio. - Avisosparala protección contraincendioy explosión. Manteneralejadacualquierfuentede incendio- no fumar Almacenaje: - Requerimientos al lugary embalaje: Sin requerimientos especiales - Avisosparael almacenaje conjunto:no necesar¡o - Otrosavisosreferentea lascondiciones de almacenaje: Protegerdel calory exposición directaal sol Limitaciónde explosicióny equipamientode protecciónpersonal - Avisosadicionales parala creaciónde equipostécnicos: No hay avisosadicionales, véasepunto'manejoy almacenaje, - Componentes convaloreslímitesreferentesal puestode trabajo: No existen - Equipamiento personal: de protección Protección de respiración: En casode ventilacióninsuficiente protección de respiración Caracterlsticasfísicas y químicas Forma: Gas Incoloro Color: Inodoro Olor: de estado: Puntode fusión/ Campode fusión:- 259"C Mod¡ficación - 253"C / Camoode ebullic¡ón: Puntode ebullición -240" C Puntode inflamación: de encendido:560 " C Temperatura Peligrode explosión: Posiblecreaciónde unamezclade vapor/ aire Altamenteinflamable / explosivoduranteel servicio. 4Vol% Lím¡tes de explosión: bajo: Alto: 75.6Vol% Densidad a 20'C: 0,089glcnr3 0,0016g/l Disofución en / Miscibilidad conaguaa20" C'. Estabilidady reactividad - Descomposición térmica/ condiciones a evitar: No haydescomposición al ser utilizadosegúnprevisto - Reaccionas peligrosas Puedereaccionar fuerteconmaterialricoen oxígeno.Peligrode eplosión. Con airepuedecrearunamezclaexplosiva. - Productospeligrosos de disolución: pel¡grosos Sin productosde descomposición - Avisosadicionales: El efectode fuegopuedeprovocarla explosióndel depósito. Datostoxicológicos Toxicidadaguda: Efec{ode initaciónprimario: En la piel:no hayefectode irritación En los ojos:no hayefectode irritación no se conocenefectosde sensibilización Sensibilización: lndicacionesreftrente a la ecología generales: Indicaciones Generalmente ningúnpeligroparael agua. parala destrucción Indicaciones parael producto: Recomendación Preguntaral fabricantereferenteal reciclaje parael embalaje no limpio:no procede Recomendación lndicacionesde transporte (intemacional / nacional) TransportetenestreADR/RIDy GGVS/GGVE - ADFYRID-GGVS/E 2 gases clase: 'l F - Cifra/Letra: - CifraKemler: 23 '1049 - NoUN: - Notade peligro: 3 - Denominación 1049Hidrógeno, densado de mercancía: TransportemarinoIMDG/GGVmar: - fMDG/GGVmar 2,1 clase: - Página: 2148 - NoUN: 1049 - Grupode embalaje: - NoEMS: 2-02 MFAG: - Nombretécnicocorrecto: Hidrógeno, comprimido TransporteaereoICAO-TIy IATA-DGR: - ICAO/IATA 2 clase' - NoUN/ID: 1049 - Grupode embalaje: - Nombretécnicoconec{o: Hidrogeno, comprimido No¡mas CaraclerÉación segúnnormasEWG: y caracterizado segúnnormasEG/ prodpelV El produc{oestáclasificado y denominación de peligrodel producto: Letracaracterística F+ altamenteinflamable Frases-R: 12 altamenteinflamable Frases-S: 2 Mantenerfueradel alcancede los niños 9 Guardarel depósitoen un lugarbienventilado 16 Manteneralejadode fuentesde incendio- Nofumar 33 Tomarmedidascontrala cargaelecfrostática Normasnacionales: , Clasede pefigroparael agua:Generalrnente no peligroso Otras indicaclones Las indicaciones conesponden a nuestrostandactualde conojmientos. No significanningunagarantíade caracteristicas de producÍoy no danbase a unarelaciónjuídica de contrato. Expedición de la hojade datos:Departamento MedioAmbientey Seguridad Personade contacfo:Dr. Roller