Hydrocar - Ecosferas
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1. Manual del Usuario Huydrocar m a 7 u 3 Powered b echo en China www horizonfuelcell com El kit educativo de energ a limpia O Horizon Manual del Usuario Contenido Acerca del Hydrocar Instrucciones generales de seguridad Lista de componentes Ensamblaje del auto Electrolisis crear Hidr geno con agua Operaci n del auto Consejos para una optima operaci n Soluci n de problemas CE Modelo No FCJJ 20 A Advertencia Este Kit debe ser utilizado por personas a partir de 12 a os de edad siempre bajo la supervisi n de un adulto que se haya familiarizado con las instrucciones generales de seguridad descritas en este Kit Man tener a ni os peque os y a animales alejados de este Kit ya que contiene partes peque as que pueden ser injeridas La celda de combustible genera gases que pudieran ser flamables Lea las instrucciones antes de usar este Kit y t ngalas a la mano 2 3 4 5 6 1 8 I Acerca del Hydrocar El Hydrocar es un producto educativo futurista que contiene una de las tecnolog as m s emocionantes y avanzadas del siglo 21 Este auto opera al 100 con combustible limpio generado por una estaci n de abastecimiento miniatura que convierte el agua en hidr geno utilizando energ a solar Para mejorar la calidad de nuestro medio ambiente reducir el impacto de los crecientes costos de la energ a y disminuir nuestra dependencia del petr leo es el momento adecuado de presentar2. el hidr geno puede ser retranstormado en energ a en diversas aplicaciones incluyendo veh culos Esto significa que nuestros combustibles pueden ser producidos localmente y en cantidades ilimitadas Cuando el hidr geno se consume en la celda de combustible los nicos productos son agua y electricidad Esta misma agua puede ser utilizada de nuevo para producir hidr geno y ox geno en un ciclo continuo y natural sin emisiones t xicas Aun existen muchos retos para convertir esto en realidad pero es cuesti n de tiempo y de ingenio humano Ea ES Nai e py sa E e a Ande de Alrededor del mundo varios proyectos de carreteras de hidr geno se est n desarrollando y m s de 200 estaciones de abastecimiento ya han sido construidas para abastecer a los primeros autos de hidr geno b QU ES UNA CELDA DE COMBUSTIBLE Y C MO FUNCIONA Una celda de combustible es un aparato que puede convertir hidr geno en energ a el ctrica utilizable La celda de combustible es un ensamblaje de capas de materiales avanzados en donde el hidr geno y el ox geno hacen reacci n para generar electricidad y agua sin combusti n alguna Circuito El ctrico Eficiencia de 40 60 gn eS eS Combustible H2 hidr geno Ha A 0O2 Ox geno eo e0 TA Calor Recirculaci n de combustible utilizado gt Aire Vapor de Agua Plato de Flujo de Aire i Plato de Flujo de Aire Electrodo de difusi n del g
3. cilindro exterior puede no descender al cilindro interior Esto se debe a que se ha creado un vaci en el tubo Desconectar el tubo de la entrada superior de la celda de combustible y el agua descender apropiadamente al cilindro interior 7 Cuando se acabe de utilizar el kit se recomienda ampliamente poner la celda de combustible en una bolsa de pl stico sellada contra el aire como una bolsa Ziploc Esto proteger a la celda de combustible mientras no se este utilizando el kit 8 Cuando se utiliza un panel solar aseg rese completamente que la corriente de salida no sea mayor a 0 7 A y el voltaje no mayor a 2V No seguir estas instrucciones lo llevara a la destruc ci n de la celda de combustible 9 Sea muy cuidadoso de insertar el cable rojo de la fuente de poder dentro de la entrada roja lado del oxigeno de la celda de poder y el cable negro de la fuente de poder dentro de la entrada negra lado del hidrogeno de la celda de poder Si no se conecta apropiadamente la fuente de poder la celda de combustible puede ser totalmente destruida 10 Aseg rese de haber hidratado bien la celda de combustible inyect ndole agua con la jeringa antes de proceder a la electrolisis Dejar el agua adentro de la celda ente 5 y 10 minutos para que este completamente hidratada 18 19 8 Problemas posibles Il Los niveles del agua no bajan cuando los tapones negro y rojo que est n en la celda de combustible no est n puestos en los t
4. de combustible marcada 02 hasta que vea agua llenando la pantalla de la celda de combustible Deje reposar la celda de 5 a 10 minutos para hidratar completamente la celda de combustible Una buena conductividad de iones es cr tica para el funcionamiento ptimo de la celda de combustible Para asegurar una buena conductividad la membrana de la celda de combustible tiene ser humidifi cada propiamente agua destilada 10 11 5 Electrolisis creando Hidrogeno del agua Electrolisis es el proceso de convertir energ a el ctrica en energ a qu mica Cuando una carga qu mica es aplicada al agua la carga rompe la reacci n qu mica entre el hidrogeno y el oxigeno creando unas part culas llamadas lones En este caso se forman iones de hidrogeno cargados positivamente y negativamente Un electrolizador tiene 2 electrodos donde se forman los ones Un electrodo llamado nodo es cargado positivamente y atrae a los iones de oxigeno cargados negativamente El otro electrodo se llama c todo el cual atrae a los iones de hidr geno cargados positivamente Celdas de combustible reversibles pueden ser utilizadas para llevar a cabo la electrolisis En una celda de combustible el electrolito es parte del ensamblado de la membrana Cuando se aplica una corriente a una celda de combustible electrolizara al agua produciendo hidr geno en el lado del c todo y oxigeno en el lado del nodo Nota Siga estas instrucciones solo cuando ya hay
5. del crudo importado son estrat gicas Ante consideraciones de seguridad nacional muchos cient ficos del mundo entero est n explorando nuevas soluciones tecnol gicas como las celdas de combustible de hidr geno Un tema aun m s relevante se deriva del consumo del petr leo mismo Los combustibles f siles contienen carbono y quemar gasolina en nuestros veh culos genera contaminaci n t xica en nuestras ciudades y contribuye a la emisi n de cantidades masivas de di xido de carbono a nuestra atm sfera La acumulaci n de di xido de carbono es la causa del efecto invernadero y del calentamiento global Por m s de 100 a os los humanos hemos quemado cantidades enormes de combustibles con carbono causando un calentamiento de nuestra atm sfera El calentamiento global se manifiesta hoy en d a en tormentas m s violentas desertificaci n del suelo encogimiento de los glaciares y de las capas de hielo polares cambios en las corrientes oce nicas y crecientes niveles de los mares Apenas estamos comenzando a percibir los efectos Nuestra sociedad requiere de un nuevo y renovable combustible y el hidr geno es la mejor soluci n a largo plazo De hecho el hidr geno es el elemento m s abundante en el universo y contiene la mayor cantidad de energ a en relaci n a su peso Este combustible libre de carbono se puede producir utilizando fuentes de energ a tradicionales o renovables como la energ a e lica o solar Una vez almacenado
6. a completado los pasos se alados en el capitulo 4 Ensamblado del auto kit Aseg rese de haber hidratado bien la celda de combustible inyect ndole agua con la jeringa antes de proceder a la electrolisis Advertencia Utilizar agua no destilada da a los electrodos de las celdas de combustible Las celdas de combustible utilizan en peque a escala un catalizador de platino y estas part culas son muy sensibles a impurezas halladas en agua no destilada Para el uso de este kit se puede utilizar agua para beber o agua de la llave pero la vida del kit ser acortada La celda de combustible solo debe de ser hidratada por el lado del oxigeno O2 y NO por el lado del hidr geno H2 si no se hace de esta manera puede resultar en el bloqueo del paso del hidr geno a Usar un panel solar para crear la electrolisis El Hydrocar puede usar una celda solar fotovoltaica para el proceso de la electrolisis como una manera de capturar energ a renovable del sol Por favor siga las siguientes instrucciones Paso 1 Conecte el cable rojo en la conexi n roja de la celda solar y el otro extremo en la parte roja 02 de la celda de combustible Paso 2 Conecte el cable negro en la conexi n negra de la celda solar y el otro extremo en la parte negra H2 de la celda de combustible 12 Paso 3 Utilice el panel solar cuando se encuentre al aire libre bajo la luz directa del sol Con luz solar directa y fuerte usted vera la producci n de
7. al mundo los beneficios de la tecnolog a de celdas de combustible de hidr geno Alrededor del mundo cient ficos e investigadores est n buscando la manera de encontrar nuevas formas para satisfacer nuestras crecientes necesidades de energ a sin da ar el medio ambiente y poner en riesgo nuestro planeta Una alternativa es el hidr geno se puede producir utilizando fuentes de energ a tradicionales o renovables como la energ a e lica o solar Utilizando un aparato llamado electrolizador el agua puede ser usada para formar hidr geno Las celdas de combustible convierten el hidr geno en energ a el ctrica pudi ndose utilizar desde veh culos casas y en equipos electr nicos El Hydrocar esta dise ado para traer las investigaciones de los laboratorios a tus manos y poder as unirte a la comunidad cient fica global en llevar al mundo a la era del hidr geno a Porqu hidr geno Nuestra civilizaci n consume combustibles f siles 100 000 veces m s r pido de lo que se pueden volver a producir y surgen muchas preguntas acerca de su disponibilidad mundial sobretodo ante la creciente demanda energ tica mundial Con la incertidumbre geopol tica en muchos pa ses productores de petr leo y una capacidad insuficiente de refinaci n de crudo nuestra econom a global se encuentra bajo presiones importantes El petr leo es importante para el bienestar de muchos pa ses y por ello las nuevas tecnolog as que puedan aliviar la dependencia
8. as nodo Electrodo de difusi n del gas C todo Catal tico Catal tico Membrana de intercambio de protones El inter s en las celdas de combustible inici en los a os 1960 cuando se utilizaron como fuente de energ a para las primeras misiones humanas a la luna Aunque las celdas de combustible aun proveen agua y electricidad para las misiones espaciales actuales esta tecnolog a ahora busca promover una transici n global a las fuentes de energ as renovables Si los autos de celdas de combustible utilizaran hidr geno producido por fuentes renovables de energ a como el sol o el viento nuestra fuente de combustibles ser a ilimitada y el consumo de hidr geno a trav s de celdas de combustible no crear a contaminaci n El Hydrocar usa una celda de combustible reversible MIP MIP se refiere a Membrana de Intercambio de Prot nico ver la secci n 3 lista de componentes parte C Genera energ a el ctrica mediante el consumo de hidr geno localizado abordo dentro del cilindro de almacenamiento de hidr geno ver la secci n 3 lista de componentes parte F que reacciona con el oxigeno el cual tambi n es creado y almacenado abordo El Hydrocar encontrara su paso de manera independiente sobre obst culos en su camino usted lo vera dar vuelta y echarse en reversa hasta que pueda encontrar una direcci n frontal sin barreras u obst culos Cuando el auto camine con su propio hidr geno dos luces LED azules en la par
9. cero en cada cilindro exterior H Inserte los cilindros interiores G dentro de los cilindros exteriores H para que los cilin dros interiores G se llenen de agua Los cilindros interiores G tienen dos ranuras estas aperturas permiten que el gas escape del cilindro interior G hacia el cilindro exterior H para limitar la cantidad de gas guardado Aseg rese de que las ranuras no est n bloquea das por el riel de pl stico que sirve para detener los cilindros interiores G Empuje en la parte de arriba de los cilindros interiores G y aseg rese de entren firmemente en el riel localizado en la parte de debajo de los cilindros exteriores H Inserte los tubos de hule largos l a la parte superior de los cilindros interiores G Inserte el tubo de hule largo viniendo del cilindro de hidr geno a la entrada inferior de la celda de combustible en el lado del hidr geno marcada H2 Inserte el tubo de hule largo viniendo del cilindro de oxigeno a la entrada inferior de la celda de combustible en el lado del oxigeno marcada 02 Paso 6 Para hidratar la celda de combustible se deben completar los pasos siguientes Utilizar la jeringa A rell nela con un poco de agua destilada comprada por separado Una vez que la jeringa este llena de agua destilada ponga la jeringa en el tubo de hule corto B en el lado del oxigeno de la celda de combustible C procediendo a inyectarle agua dentro del lado de oxigeno de la celda
10. completar este paso para remover todos los gases interiores de la celda de combus tible Repita los pasos 1 2 y 3 Paso 5 Cuando el cilindro interior del hidr geno este lleno de gas de hidr geno usted comenzara a ver burbujas saliendo del cilindro interior hacia el cilindro exterior desconecte el panel solar de la celda de combustible La electrolisis esta completa 13 14 19 Paso 3 Paso 4 Paso 5 Cambie el interruptor hacia la posici n ON para empezar la electrolisis Usted sabr que se est n produciendo gases de oxigeno y hidr geno cuando es agua esta siendo desplazada hacia la parte superior de los cilindros exteriores Usted tambi n puede medir el gas produ cido midiendo lo que se ve como espacio vaci que gradualmente se va incrementando en la parte superior de los cilindros interiores Cuando el cilindro interior del hidr geno este lleno de gas de hidr geno usted comenzara a ver burbujas saliendo del cilindro interior hacia el cilindro exterior La electrolisis ser completada cuando el agua en los cilindros interiores es completamente desplazada en un radio de 2 1 2 partes de hidr geno 1 parte de oxigeno El cilindro con la mayor cantidad de gas es el del hidr geno Apague el cargador posici n off Siga la instrucciones el la parte 5a paso 4 para remover todos los gases interiores de la celda de combustible y optimizar la producci n de hidr geno Despu s repita los pasos 2 y 3 Cuando el cilind
11. e luego conecte el motor a la celda de combustible Bienvenidos a la era del hidr geno A e Z jiii
12. e bater as G Cilindros interiores H Cilindros exteriores Tubos de hule largos ver capitulo 4 paso 1 E Tambi n se necesitara lo siguiente no incluidos en este kit 2 bater as AA se recomienda que sean alcalinas Tijeras 100 ml de agua destilada Se recomienda agua destilada para obtener condiciones de operaci n optimas tambi n se puede utilizar agua para beber o agua de la llave El agua destilada se 7 consigue en cualquier supermercado A Ensamblado del auto kit Paso 1 Utilizar las tijeras para cortar 2 tubos de hule de 4 cm del tubo de hule largo incluido en este kit Poner el tap n rojo dentro de uno de los tubos de hule de 4 cm y el tap n negro en el otro de 4 cm Estos 2 tubos de hule cortos de convierten en la parte B del kit Cortar lo que queda del resto del tubo de hule largo en 2 piezas iguales Estas 2 piezas largas se utilizaran como la parte 1 del kit Paso 2 Inserte el tubo de hule corto B con el tap n negro en la entrada superior de la celda de combustible en el lado del hidr geno marcada H2 y el otro B con el tap n rojo en el lado del oxigeno marcada 02 Paso 3 Insertar la celda de combustible C con los 2 tubos de hule cortos B en el espacio rectan gular del chasis E Paso 4 Paso 5 Insertar los cilindros exteriores de hidr geno y oxigeno H dentro de los hoyos redondos localizados en el chasis E Llene con agua destilada hasta la marca
13. olo agua destilada Otro tipo de agua contiene substancias y minerales que pueden contaminar y destruir la celda de combustible Si usted nota que la celda de combustible empieza a corroerse esto indica que no se utilizo agua destilada para sus experimentos Utilice solo el cargador de bater as incluido en este kit y compre 2 bater as tama o AA que sean preferentemente alcalinas Aseg rese de que la celda de combustible este bien hidratada antes de empezar la electrolisis llen ndola con agua utilizando la jeringa Tendr un mejor rendimiento cuando el proceso de la electrolisis sea repetido integramente de 3 a 4 veces Esto se debe al incremento de la hidrataci n de la membrana MIP en la celda de combustible despu s de un uso repetido La temperatura de operaci n optima es de 20 C 30 C Aseg rese que el cilindro exterior este lleno de agua destilada hasta la marca Oml antes de proceder con la electrolisis Aseg rese que las ranuras de los cilindros interiores no est n bloqueadas por los rieles de pl stico en la parte inferior de los cilindros exteriores El hidr geno y el oxigeno son mas ligeros que el agua entonces fluyen hacia la parte superior del tubo interno desplazando al agua Si estas ranuras est n tapadas por los rieles se ejercer mucha presi n dentro de la celda de combustible y esto podr da arla Cuando la celda de combustible se ha utilizado muchas veces el agua en la parte superior del
14. oxigeno e hidr geno en los cilindros interiores Tomara aproximadamente entre 5 y 10 minutos el llenado de ambos cilindros b Usando el cargador de bater as para la electrolisis Paso 1 Aseg rese que el cargador de bater as F este apagado off Inserte 2 bater as nuevas tama o AA al cargador de bater as F incluido en este kit No se debe utilizar ning n otro cargador ya que este esta dise ado especialmente para esta celda de combustible revers ible Paso 2 Sea muy cuidadoso de insertar el cable rojo de la fuente de poder dentro de la entrada roja lado del oxigeno de la celda de combustible y el cable negro de la fuente de poder dentro de la entrada negra lado del hidr geno de la celda de combustible Si no se conecta apro piadamente la fuente de poder la celda de combustible puede ser totalmente destruida Paso 4 La primera vez que opere la electrolisis de agua es posible que no arribe al resultado optimo de la producci n de hidr geno y oxigeno en un radio de 2 1 Para optimizar la producci n de hidr geno usted necesitara seguir los pasos siguientes Desconecte el panel solar o apague el carga dor de bater as remueva los tapones negro y rojo de los tubos de hule cortos insertados en la celda de combustible Usted necesitara completar este paso para remover todos los gases inertes de la celda de combustible para liberar el hidr geno Despu s de 2 segundos vuelva a poner r pida mente los tapones Necesitara
15. ro interior del hidrogeno este lleno de gas de hidr geno usted comenzara a ver burbujas saliendo del cilindro interior hacia el cilindro exterior apague el cargador de bater as y descon ctelo de la celda de combustible La electrolisis esta completa 6 Operaci n del auto con celda de combustible de hidr geno Una vez completado el ensamblado del auto kit como se describe en el capitulo 4 Ensamblado del auto kit y completada la electrolisis descrita en el capitulo 5 Electrolisis creando Hidr geno del agua puede usted ahora operar su auto con celda de combustible de hidr geno Paso 1 Paso 2 Desconecte el panel solar o apague el cargador de bater as y descon ctelos de la celda de combustible Levante la parte frontal del auto para que el motor no toque el suelo Conecte los cables negro y rojo del motor en las entradas negra y roja de la celda de combustible respectivamente Ponga el auto en una superficie plana y v alo irse Las dos luces azules LED en la parte frontal del motor empezaran a prenderse y apagarse El auto encontrara su paso de manera independiente sobre obst culos en su camino usted lo vera dar vuelta y echarse en reversa hasta que pueda encontrar una direcci n frontal sin barreras u obst culos El auto continu ara caminando solo hasta que el gas de hidr geno contenido en el cilindro interior se acabe 16 17 7 Consejos para una optima operaci n Aseg rese de utilizar s
16. te frontal del motor empezaran a prenderse y apagarse Ahora puede empezar a armar su propio auto de hidr geno y empezar a aprender sobre esta revolucionaria tecnolog a 2 Instrucciones generales de seguridad Para evitar el riesgo de da os lesiones graves o muerte 1 2 Leer las instrucciones cuidadosamente antes del ensamblaje de este kit Este kit esta dise ado para el uso de personas de 12 o mas a os de edad y bajo la supervisi n de un adulto que haya le do y entendido este manual Se pueden utilizar accesorios mientras se esta ensamblando este kit Se deben de tomar las medidas necesarias para evitar lesiones Algunas partes son peque as y fr giles se debe tener mucho cuidado para evitar que se rompan No utilizar ninguna parte que viene incluido en este kit para ning n otro prop sito de los que se instruyen en este manual Apagar el empaque de la bater a cuando no este en uso Cuando este encendido no permitir que se toquen los conductores met licos Remueva las bater as despu s de usarse o cuando no se utilicen por un periodo largo de tiempo Vaciar toda el agua de cada componente Hidr geno y Oxigeno despu s de cada uso Lavarse las manos despu s de acabar de utilizar este kit 3 Lista de componentes A Jeringa B Tubos de hule cortos ver capitulo 4 paso 1 C Celda de combustible reversible D Panel Solar E Chasis con luces LED y motor el ctrico F Cargador d
17. ubos de hule cortos Soluci n Checar que las ranuras de los cilindros interiores no est n bloqueadas por los rieles de pl stico de los cilindros exteriores 2 El electrolizador no produce hidr geno y o oxigeno Soluci n a Checar si los cables est n bien conectados y si todo esta bien conectado La celda de combustible puede ser completamente destruida si el cable rojo del cargador de bater as es conectado en el polo negro de la celda de combustible b Checar que la posici n del interruptor se encuentre en ON 3 El proceso de electrolisis se hace m s lento Soluci n a Agregar agua en el lado del oxigeno y del lado del hidr geno en la celda de combustible esperar aproximadamente 5 minutos b Remplace las bater as por unas nuevas 4 El auto deja de moverse cuando todav a hay hidr geno dentro de los tanques Soluci n a Purgar los gases y llevar a cabo la electrolisis por 4 o 5 minutos Desconectar los tubos de hule largos del hidr geno y del oxigeno para purgar los gases Llevar a cabo la electrolisis otra vez hasta que el tanque del hidr geno se llene y conectar el motor a la celda de combustible Si el problema persiste vaya al siguiente paso b Dejar que el proceso de la electrolisis dure aproximadamente 10 minutos para consumir los residuos de agua Para sacar el agua de la celda de combustible se deber n purgar los gases Llevar a cabo la electrolisis una vez mas hasta que el tanque de hidr geno se llen
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