El Hidrógeno

Sistema de almacenamiento, diversidad de uso y método de combustión

El hidrógeno es en condiciones normales un gas incoloro, inodoro e insípido, compuesto de moléculas diatómicas (H2). El átomo de hidrógeno, símbolo H, consta de un núcleo de unidad de carga positiva y un solo electrón. Es uno de los constituyentes principales del agua y de toda la materia orgánica, y está distribuido de manera amplia no sólo en la Tierra sino en todo el universo. Este se trata de un hidrógeno elemental. Para su utilización en diversos sectores es necesario un hidrógeno industrializado, donde su aplicación abarca cuantiosas actividades industriales. Cabe destacar su aplicación como método para mejorar el medioambiente y por consiguiente la salud de las personas, a través de su introducción en la automoción y en el sector energético en general.

Es en esta área donde INDHO alinea todos sus esfuerzos: la capacidad de producir hidrógeno renovable, para su posterior uso como combustible de automoción, fuente de energía eléctrica y térmica.

EL HIDRÓGENO COMO SISTEMA DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA

Forma de producción de hidrógeno

El hidrógeno es un elemento químico privilegiado para el almacenamiento de energía, pues el contenido energético del hidrógeno posee la mayor densidad de energía másica de todos los combustibles 120 MJ/kg.

Para la producción de un hidrógeno almacenable y gestionable se disponen de una serie de tecnologías, entre las que se encuentran:

1
Utilizacion de combustibles fósiles:
  • Gasificación del carbón.
  • Reformado de gas natural.
  • Reformado oxidación parcial hidrocarburos.

Son los más económicos pero lo más contaminantes provenientes de un combustible de origen fósil.

2
Electrólisis del Agua
La electrólisis del agua separa el oxígeno y el hidrógeno empleando energía eléctrica. Este método es el más eficiente y produce el hidrógeno de mayor pureza. El agua es el recurso natural más abundante y reciclable. El hidrógeno obtenido a partir del agua al combinarse con el oxígeno en un pila de combustible volverá de nuevo a la atmósfera, formando parte del ciclo del agua.
Formas de almacenar el hidrógeno
1
Almacenamiento de hidrógeno gas a presión
Es el método más utilizado, tecnología muy desarrollada y con bajos costes en el proceso.
2
Almacenamiento de hidrógeno líquido
Sistema utilizado cuando se tiene que transportar a grandes distancias o en el sector aeroespacial. Su principal problema son las pérdidas por evaporación, del 3 al 5% por día.
3
Almacenamiento absorbido mediante hidrocarburos metálicos
El hidrógeno reacciona con numerosos metales de transición y sus aleaciones formando hidruros metálicos. Actualmente se encuentra en una fase avanzada de investigación para su uso comercial.
4
Almacenamiento de hidrógeno absorbido en superficie
Se utilizan estructuras de carbono con una alta área superficial, como los nanotubos de carbono. La tecnología tiene un gran interés por su capacidad de almacenamiento según los estudios de laboratorio.
5
Almacenamiento químico
De forma alternativa, el hidrógeno puede ser almacenado en compuestos químicos ligeros, tales como amoniaco, metanol, metano o ácido fórmico. Estos compuestos tienen un elevado contenido de H en su molécula, por lo que pueden ser empleados como almacenamiento indirecto de hidrógeno.

DIVERSIDAD DE USOS DEL HIDRÓGENO

El hidrógeno como vector energético permite almacenar energía renovable y sustituir a los combustibles fósiles en muchas aplicaciones, consiguiendo incrementar la eficiencia en el uso de esa energía.

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EL HIDRÓGENO COMO COMBUSTIBLE

La pila de combustible alimentada con hidrógeno

El desarrollo de la pila de combustible alimentada con hidrógeno ha dejado de ser una aplicación experimental, para convertirse en un
 complemento energético alternativo a los
 combustibles convencionales. La utilización del hidrógeno como combustible de automoción ha 
pasado a ser una realidad, y está teniendo un
 gran interés por sus ventajas; elimina la
 dependencia energética exterior y ofrece un
 elevado compromiso medioambiental al ser un combustible con cero emisiones.

El carácter modular de las pilas de combustible, su fácil instalación, su utilidad para el sector transporte y generación eléctrica, áreas en las que se necesita una respuesta rápida con una demanda de energía constante, hacen del uso de la tecnología del hidrógeno altamente atractiva.

El hidrógeno es el combustible más eficaz puesto que tiene la relación poder calorífico/peso más alta que cualquier otro combustible. Produce de dos a tres veces más energía que la mayoría de combustibles que se usan habitualmente, y reacciona rápidamente con el oxígeno.

Es el combustible más limpio, pues a diferencia de combustibles carbón-based, derivados del petróleo, el hidrógeno no produce elementos dañinos en la combustión. Cuando se combina con oxígeno en una célula de combustible se produce solamente energía y agua limpia, a lo que se añade ser un proceso silencioso. Se debe tener en cuenta que una fuga de hidrógeno se dispersa inmediatamente en el aire, y no contamina el suelo ni el agua.

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