El Poder del Futuro - La Energía del HidrógenoResumen: Centrales térmicas que transforman la energía solar en electricidad para suministrar la energía necesaria para la producción de hidrógeno. Las partículas de hidrógeno poseen energía acumulada del sol mientras que la electricidad procede de las energías renovables. Enlace para ver el documental: El Poder del Futuro - La Energía del Hidrógeno
El hidrógeno es el más simple de los elementos químicos y el más abundante del universo, en la tierra existe combinado con otros elementos, como en el agua (H2O). Es más, muchos de los combustibles que actualmente utilizamos con fines energéticos, tienen en su composición al hidrógeno como por ejemplo la bencina, el gas natural, el propano, el etanol, entre otros.
Son todas estas últimas sustancias, especialmente el gas natural, las que se emplean mayoritariamente para obtener el gas hidrógeno, H2, a través de un proceso, en presencia de calor y vapor de agua, llamado reformado de hidrógeno. También puede emplearse la corriente eléctrica para separar el hidrógeno del oxígeno en un proceso conocido como electrólisis. Algunas algas y bacterias eliminan hidrógeno como subproducto de sus procesos metabólicos.
Pero, qué utilidad tiene el hidrógeno gaseoso? Que la energía desprendida en la combustión de un motor que funcione a base de hidrógeno es casi tres veces más alta que la producida por un motor a bencina, y no produce contaminación, esto debido a que el subproducto generado es agua, y es esta la razón por la cual la NASA, emplea el hidrógeno líquido como combustible de sus cohetes desde la década del setenta.
El dispositivo empleado para combinar el hidrógeno con el oxígeno y generar electricidad, calor y agua, se conoce como celda de combustible. La celda de combustible produce corriente directa como una batería, pero al contrario de una batería, nunca se descarga; la celda sigue produciendo energía mientras se disponga de combustible, es decir, se le inyecte más hidrógeno. Existen varias clases de celdas de combustible, generalmente clasificadas según el tipo de electrolito que emplean, así: la de Membrana de Intercambio Protónico (PEM), la de carbonato derretido, las de ácido fosfórico y las de las de electrolito alcalino (las usadas por NASA).
Las celdas de combustible de carbonato derretido funcionan a temperaturas muy elevadas y así son más aptas para aplicaciones a mayor escala, por ejemplo, en plantas eléctricas. Las celdas de combustible PEM son más apropiadas para la generación de energía a pequeña escala, como en vehículos, debido a que son compactas y livianas. Además, las celdas PEM, tienen una eficiencia tres veces mayor a la que presentan los motores de combustión interna, en los cuales la mayor parte de la energía se pierde en forma de calor y fricción.
Pero todas estas plausibles ventajas serán completamente aplicables a los autos cuando se logre almacenar el gas hidrógeno en tanques presurizados en forma líquida sin que se pierda su potencial energético y se superen por tanto a los combustibles fósiles no solo en aspectos ambientales sino también en su capacidad de almacenamiento, pues en la actualidad un tanque de auto que almacene 40 Kg de bencina, debería convertirse en un tanque de un volumen cuatro veces mayor pero con solo 17 Kg de Hidrógeno gaseoso almacenados. No obstante, están en desarrollo un nuevo material capaz de absorber hidrógeno presurizado y refrigerado a razón de 28 litros de H2 por gramo. Acorde con este nuevo desarrollo, un automóvil debería tener un tanque de almacenamiento mucho menor a los actuales y con mayor cantidad de combustible. Además, podrían construirse distribuidoras de H2, tal como existen con la bencina actualmente.
Respecto a cuan seguro es el hidrógeno como combustible, debemos decir que, al igual que la bencina, es inflamable, sin embargo, se dispersa y evapora más rápidamente que ella, lo que minimiza eventos explosivos, de hecho, se han sometido tanques con hidrógeno con la válvula de seguridad bloqueada y pequeñas perforaciones a temperaturas de mas de 800ºC durante un tiempo mayor a 70 minutos, y si bien algunos se han quemado, ninguno ha explotado. Por complementar este aspecto, podemos decir que el hidrógeno no es tóxico en absoluto mientras que la bencina, que es líquida, y forma charcos (que pueden quemarse fácilmente) y se infiltra en el suelo, es altamente tóxica, por eso es necesario descontaminar (a un alto costo) los sitios donde se derrama, para evitar la contaminación del agua subterránea.
La tecnología, la ciencia y políticas energéticas de los países más desarrollados, están cada vez más definidas por el uso de las celdas de combustibles como medios de producción de energía, basta con mirar a los Estados Unidos, en donde la administración del Presidente George Bush ha comprometido inversiones de más de 1.7 billones de dólares en investigación y uso del hidrógeno como combustible.
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