El hidrógeno es el
elemento más abundante del universo: el 60% de la materia está constituido por
hidrógeno y, además, los elementos restantes se han formado a partir de él.
En
la Tierra el hidrógeno no se encuentra en estado libre, sino que aparece
asociado, formando moléculas más grandes, debido a que es muy reactivo. El agua
o los hidrocarburos son dos ejemplos de sustancias que contienen hidrógeno y
que, por tanto, permiten obtener dicho elemento.
La reacción del hidrógeno, con el también abundante oxígeno,
aparte de producir energía, produce como resultado agua.
El hidrogeno puede ser obtenido a partir de multitud de
recursos naturales, como: agua, biomasa, residuos sólidos urbanos,
hidrocarburos ligeros, hidrocarburos pesados, etc., utilizando diferentes procesos
térmicos, eléctricos o fotónicos. El más popular y conocido de todos estos
procesos es la electrolisis del agua, proceso con el cual por medio de
electricidad separamos el hidrógeno del oxigeno del agua. Si analizamos
detenidamente esta reacción, observamos que con este simple proceso, estaríamos
cumpliendo varias de las reglas que establecíamos en nuestro
paradigma energético:
ENERGÍA INOCUA PARA EL MEDIO AMBIENTE Y NO ES AGOTABLE.
Desde un punto de vista práctico el hidrógeno, es
un excelente combustible que puede ser utilizado para producir
energía (electricidad y calor) mediante el uso de máquinas convencionales
(motores, turbinas, etc.).
El hidrogeno, también se encuentra en la tierra, combinado,
con otros elementos como el oxígeno formando moléculas de agua, o con el
carbono, formando compuestos orgánicos. Por esto, no se le llama materia prima,
puesto que no es un combustible que pueda tomarse directamente de la
naturaleza, sino que es denominado VECTOR ENERGÉTICO y por ello se
tiene que "fabricar", como la propia electricidad.
Un kilogramo de hidrógeno tiene 2,78 veces más poder calorífico que un kilogramo
de gasolina; 2,8 veces más que el gasóleo, entre 2,5 y 3,1 veces más
que el gas natural, es decir, con la misma cantidad que ellos generan,
aproximadamente el triple de energía. Y al
contrario que ellos, no emite dióxido de carbono, sino únicamente vapor de agua
(H2O).
Por otro lado, existe una tecnología conocida bajo la
denominación de pilas de combustible, que en conjunción con el hidrógeno,
pueden ofrecer excelentes beneficios.
Las pilas de combustible, no son una
tecnología recientemente descubierta, ya en el año 1839 Sir William Grove
realizó los primeros ensayos sobre la
reversibilidad de la electrolisis del agua; en 1889 Ludwig Mond y Charles
Langer acuñan el término de pila de combustible, trabajando con aire y gas de
hulla, pero no es hasta 1932 cuando Sir Francis Bacon desarrolla una pila de
combustible incorporando los conceptos prácticos de la tecnología actual.
Fue finalmente en los años 50 cuando la NASA, necesitada de
un sistema reversible de producción energética para sus naves espaciales, dio
un impulso definitivo y fundamental para el desarrollo de esta tecnología.
Las pilas de
combustible actuales son dispositivos electroquímicos que utilizando
hidrógeno como fuente de combustible pueden generar directamente, sin otros
procesos intermedios, electricidad y calor.
Las pilas de combustible están constituidas básicamente por
dos electrodos (ánodo y cátodo) separados por un electrolito normalmente
embebido en una membrana o matriz que lo soporta.
Por otro lado las pilas de combustible presentan
interesantes características, entre ellas una eficiencia bastante superior a
las de las máquinas térmicas convencionales. En algunos casos y en determinadas
aplicaciones, con la utilización de electricidad y calor (cogeneración), la
eficiencia puede subir a unos valores
superiores al 80%.
Por tratarse de células individuales, presentan una
excelente modularidad y pueden ser apiladas y puestas en paralelo hasta obtener
las potencias y características eléctricas deseadas, que las habilitan para ser
utilizadas en muy diversos campos de aplicación: sistemas portátiles, para el
transporte (coches) y en sistemas estacionarios de potencia.
El hidrógeno puede que sea la
perfecta respuesta a esa necesidad de encontrar un combustible limpio y
renovable a la vez. El inconveniente que aún no está resuelto es el de la
competitividad con otras fuentes alternativas de producción energética. Aunque
ya existen determinadas aplicaciones que han encontrado su campo en el mercado como
unidades auxiliares de potencia, sistemas de alimentación, suministro energético
en lugares remotos, etc., el resto de aplicaciones tecnológicas están en
proceso de mejora continua de sus condiciones de operatividad, búsqueda
de materiales más idóneos y disminución de los costos, que faciliten su
comercialización.
Fuente: Varias páginas
en la web
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