Máster en Tecnología de Hidrógeno

Módulo 1. El Hidrógeno como vector energético

1.1. El hidrógeno como vector energético. Contexto global y necesidad

1.1.1. Contexto político y social
1.1.2. Compromiso de Paris de reducción de emisiones de CO2
1.1.3. Circularidad

1.2. Desarrollo del hidrógeno

1.2.1. Descubrimiento y producción del hidrógeno
1.2.2. Papel del hidrógeno en la sociedad industrial
1.2.3. El hidrógeno en la actualidad

1.3. El hidrógeno como elemento químico: propiedades

1.3.1. Propiedades
1.3.2. Permeabilidad
1.3.3. Índice de inflamabilidad y flotabilidad

1.4. El hidrógeno como combustible

1.4.1. La producción del hidrógeno
1.4.2. El almacenamiento y distribución del hidrógeno
1.4.3. El uso del hidrógeno como combustible

1.5. Economía del hidrógeno

1.5.1. Descarbonización de la economía
1.5.2. Fuentes de energía renovables
1.5.3. El camino hacia la Economía del hidrógeno

1.6. Cadena de valor del hidrógeno

1.6.1. Producción
1.6.2. Almacenamiento y transporte
1.6.3. Usos finales

1.7.Integración con infraestructuras energéticas existentes: hidrógeno como vector energético

1.7.1. Normativa
1.7.2. Problemática asociada a la fragilización por hidrógeno
1.7.3. Integración del hidrógeno en las infraestructuras energéticas. Tendencias y realidades

1.8. Tecnologías del hidrógeno. Estado de situación

1.8.1. Tecnologías del hidrógeno
1.8.2. Tecnologías en desarrollo
1.8.3. Proyectos clave para el desarrollo del hidrógeno

1.9. “Proyectos Tipo” relevantes

1.9.1. Proyectos de producción
1.9.2. Proyectos emblemáticos en almacenamiento y transporte
1.9.3. Proyectos de aplicación del hidrógeno como vector energético

1.10. El hidrógeno en el mix energético global: situación actual y perspectivas

1.10.1. El mix energético. Contexto global
1.10.2. El hidrógeno en el mix energético. Situación actual
1.10.3. Vías de desarrollo para el hidrógeno. Perspectivas

Módulo 2. Producción del Hidrógeno y electrólisis

2.1. Producción mediante combustibles fósiles

2.1.1. Producción por reformado de Hidrocarburos
2.1.2. Generación por medio de pirólisis
2.1.3. Gasificación de Carbón

2.2. Producción a partir de biomasa

2.2.1. Producción de hidrógeno por gasificación de biomasa
2.2.2. Generación de hidrógeno por medio de pirólisis de biomasa
2.2.3. Reformado acuoso

2.3. Producción Biológica

2.3.1. Desplazamiento del gas de agua (WGSR)
2.3.2. Fermentación oscura para generación de Biohidrógeno
2.3.3. Fotofermentación de compuestos orgánicos para producción de hidrógeno

2.4. Subproducto de procesos químicos

2.4.1. Hidrógeno como subproducto de procesos petroquímicos
2.4.2. Hidrógeno como subproducto de la producción de sosa cáustica y cloro
2.4.3. Gas de síntesis como subproducto generado en los hornos de coque

2.5. Separación del agua

2.5.1. Formación fotolítica de hidrógeno
2.5.2. Generación de hidrógeno mediante fotocatálisis
2.5.3. Producción de hidrógeno por separación térmica del agua

2.6. Electrólisis: futuro de la generación de hidrógeno

2.6.1. Generación de hidrógeno por electrólisis
2.6.2. Reacción de oxidación-reducción
2.6.3. Termodinámica en la electrólisis

2.7. Tecnologías de electrólisis

2.7.1. Electrólisis de baja temperatura: tecnología alcalina y aniónica
2.7.2. Electrólisis de baja temperatura: PEM
2.7.3. Electrólisis de alta temperatura

2.8. Stack: el corazón de un electrolizador

2.8.1. Materiales y componentes en la electrólisis de baja temperatura
2.8.2. Materiales y componentes en la electrólisis de alta temperatura
2.8.3. Ensamblaje del Stack en electrólisis

2.9. Balance de Planta y Sistema

2.9.1. Componentes del Balance de Planta
2.9.2. Diseño del Balance de Planta
2.9.3. Optimización del Balance de Planta

2.10. Caracterización técnica y económica de los electrolizadores

2.10.1. Costes de capital y de operación
2.10.2. Caracterización técnica del funcionamiento de un electrolizador
2.10.3. Modelado tecnoeconómico

Módulo 3. Almacenamiento, transporte y distribución del Hidrógeno

3.1. Formas de almacenamiento, transporte y distribución del hidrógeno

3.1.1. Hidrógenos gas
3.1.2. Hidrógeno líquido
3.1.3. Almacenamiento del hidrógeno en estado sólido

3.2. Compresión del hidrógeno

3.2.1. Comprensión del hidrógeno. Necesidad
3.2.2. Problemática asociada a la comprensión del hidrógeno
3.2.3. Equipamiento

3.3. Almacenamiento en Estado Gaseoso

3.3.1. Problemáticas asociadas al almacenamiento del hidrógeno
3.3.2. Tipos de depósitos
3.3.3. Capacidades de los depósitos

3.4. Transporte y distribución en estado gaseoso

3.4.1. Transporte y distribución en estado gaseoso
3.4.2. Distribución por carretera
3.4.3. Uso de la red de distribución

3.5. Almacenamiento, transporte y distribución como hidrógeno Líquido

3.5.1. Proceso y condiciones
3.5.2. Equipos
3.5.3. Estado actual

3.6. Almacenamiento, transporte y distribución como Metanol

3.6.1. Proceso y condiciones
3.6.2. Equipos
3.6.3. Estado actual

3.7. Almacenamiento, transporte y distribución como Amoniaco Verde

3.7.1. Proceso y condiciones
3.7.2. Equipos
3.7.3. Estado actual

3.8. Almacenamiento, transporte y distribución como LOHC (hidrógeno Orgánico Líquido)

3.8.1. Proceso y condiciones
3.8.2. Equipos
3.8.3. Estado actual

3.9. Exportación del hidrógeno

3.9.1. Exportación del hidrógeno. Necesidad
3.9.2. Capacidades productivas de hidrógeno verde
3.9.3. Transporte. Comparativa técnica

3.10. Análisis comparativo técnico-económico de alternativas para la logística a gran escala

3.10.1. Coste de la exportación del hidrógeno
3.10.2. Comparativa entre los diferentes medios de transporte
3.10.3. La realidad de la logística a gran escala

Módulo 4. Usos finales del Hidrógeno

4.1. Usos industriales del hidrógeno

4.1.1. El hidrógeno en la industria
4.1.2. Origen del hidrógeno empleado en la industria. Impacto ambiental
4.1.3. Usos industriales en la industria

4.2. Industrias e hidrógeno producción de e-Fuels

4.2.1. e-Fuel frente a los combustibles tradicionales
4.2.2. Clasificación de e-Fuels
4.2.3. Situación actual de e-Fuels

4.3. Producción de amoniaco: proceso de Haber-Bosch

4.3.1. Nitrógeno en cifras
4.3.2. Proceso de Haber-Bosch. Proceso y equipos
4.3.3. Impacto ambiental

4.4. Hidrógeno en Refinerías

4.4.1. Hidrógeno en Refinerías. Necesidad
4.4.2. Hidrógeno empleado en la actualidad. Impacto ambiental y coste
4.4.3. Alternativas a corto y largo plazo

4.5. Hidrógeno en Acerías

4.5.1. Hidrógeno en Acerías. Necesidad
4.5.2. Hidrógeno empleado en la actualidad. Impacto ambiental y coste
4.5.3. Alternativas a corto y largo plazo

4.6. Sustitución de gas natural: Blending

4.6.1. Propiedades de la mezcla
4.6.2. Problemática y mejoras requeridas
4.6.3. Oportunidades

4.7. Inyección de hidrógeno en la red de gas natural

4.7.1. Metodología
4.7.2. Capacidades actuales
4.7.3. Problemática

4.8. Hidrógeno en movilidad: vehículos de pila de combustible

4.8.1. Contexto y necesidad
4.8.2. Equipos y esquemas
4.8.3. Actualidad

4.9. Cogeneración y producción de electricidad con pilas de combustible

4.9.1. Producción con pilas de combustible
4.9.2. Vertido a la red
4.9.3. Microrredes

4.10. Otros usos finales del hidrógeno: Industria Química, de semiconductores, del vidrio

4.10.1. Industria Química
4.10.2. Industria de los semiconductores
4.10.3. Industria del vidrio

Módulo 5. Pilas de combustible de Hidrógeno

5.1. Pilas de combustible PEMFC (Proton-Exchange Membrane Fuel Cell)

5.1.1. Química que gobierna las PEMFC
5.1.2. Funcionamiento de las PEMFC
5.1.3. Aplicaciones de las PEMFC

5.2. Membrane-Electrode Assembly en PEMFC

5.2.1. Materiales y componentes de MEA
5.2.2. Catalizadores en PEMFC
5.2.3. Circularidad en PEMFC

5.3. Stack en pilas PEMFC

5.3.1. Arquitectura del Stack
5.3.2. Ensamblaje
5.3.3. Generación de corriente

5.4. Balance de planta y sistema en pilas PEMFC

5.4.1. Componentes del balance de planta
5.4.2. Diseño del balance de planta
5.4.3. Optimización del sistema

5.5. Pilas de combustible SOFC (Pilas de Combustible de Óxido de Sodio)

5.5.1. Química que gobierna las SOFC
5.5.2. Funcionamiento de las SOFC
5.5.3. Aplicaciones

5.6. Otros tipos de pilas de combustible: alcalinas, reversibles, de metanación directa

5.6.1. Pilas de combustible alcalinas
5.6.2. Pilas de combustible reversibles
5.6.3. Pilas de combustible de metanación directa

5.7. Aplicaciones de las pilas de combustible I. En movilidad, en generación eléctrica, en generación térmica

5.7.1. Pilas de combustible en movilidad
5.7.2. Pilas de combustible en generación eléctrica
5.7.3. Pilas de combustible en generación térmica

5.8. Aplicaciones de las pilas de combustible II. Modelado tecnoeconómico

5.8.1. Caracterización técnica y económica de las PEMFC
5.8.2. Costes de capital y de operación
5.8.3. Caracterización técnica del funcionamiento de una PEMFC
5.8.4. Modelado tecnoeconómico

5.9. Dimensionado de PEMFC para diferentes aplicaciones

5.9.1. Modelado estático
5.9.2. Modelado dinámico
5.9.3. Integración de PEMFC en vehículos

5.10. Integración en red de pilas de combustible estacionarias

5.10.1. Pilas de combustible estacionarias en microrredes renovables
5.10.2. Modelado del sistema
5.10.3. Estudio tecnoeconómico de una pila de combustible en uso estacionario