Qu es y cmo se produce el hidrgeno verde. Usos y desafos 3p1q2o

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El gran reto para el ser humano en los prximos aos es la descarbonizacin del planeta, sin que ello suponga la prdida de los avances tecnolgicos que, basados en el consumo de energa, usamos a diario.

Hasta la fecha, la fuente de energa base para el desarrollo tecnolgico provena de los combustibles fsiles. El carbn y el petrleo han sido la fuente energtica de la industrializacin y por lo tanto del desarrollo econmico actual. Pero al mismo tiempo que se produca esa evolucin, la atmsfera se fue contaminado con los conocidos gases de efecto invernadero, generando un grave problema climtico.

La bsqueda de fuentes energticas alternativas y ms ecolgicas, nos ha llevado al desarrollo de sistemas que permiten el uso de fuentes renovables con las que generar energa elctrica. La energa solar, elica, hidrulica por saltos de agua o la fuerza de las mareas, son algunas de ellas.

Como fuente de energa alternativa, tambin es conocido desde el comienzo de la industrializacin un gas cuyo uso no es contaminante y se podra considerar como una fuente de energa inagotable, el hidrgeno.

Desde que el cambio climtico se ha convertido en un grave problema, el hidrgeno ha cobrado protagonismo y se postula como el combustible del futuro.

Al hidrgeno se le considera el gas ecolgico por excelencia, lo que no es del todo cierto. Evidentemente, no es un gas contaminante en s mismo, pero s lo puede ser en su proceso de obtencin, almacenamiento o transporte. Por esa razn, el hidrgeno se ha categorizado en funcin de su forma de obtencin en gris, azul o verde. Los colores ya denotan que los dos primeros son sistemas que producen el hidrgeno con medios poco ecolgicos.

Por lo tanto, el hidrgeno verde es el gran reto productivo y objeto de la investigacin actual.

Qu es el hidrgeno? 1z4m6x

El hidrgeno es el elemento qumico ms abundante en la tierra y se considera que est presente en el 75% de la materia en el universo. Es el primero en la tabla peridica con el 1 como nmero atmico.

Es un gas ligero que no genera emisiones contaminantes con su uso, inflamable, inspido, incoloro e inodoro.

Su tomo est formado por un protn y un electrn, siendo estable como molcula diatmica H2.

Fue descubierto en el siglo XVIII por Henry Cavendish.

Qu es el hidrgeno verde? 5s656h

Tcnicamente, se considera hidrgeno verde al que se produce usando fuentes de energa renovable para la generacin de la electricidad que se necesita en el proceso de obtencin.

El concepto es fcil de entender porque se trata de no contaminar en el proceso de produccin ya que, siendo el hidrgeno un combustible no contaminante, perdera esa capacidad si en el proceso productivo se emite dixido de carbono (CO2) a la atmsfera. El hidrgeno se puede obtener por otros medios que podran ser ms econmicos, pero al mismo tiempo ms contaminantes.

• Hidrgeno verde. Su produccin parte del uso de energa elctrica procedente de fuentes renovables.
• Hidrgeno azul. Es un poco menos contaminante porque, aunque su obtencin se basa en el uso de combustibles fsiles, se emplea una tecnologa base que permite la captura y almacenamiento del dixido de carbono (CO2) emitido.
• Hidrgeno gris. Su obtencin se basa en el uso de combustibles fsiles.

Cmo producir hidrgeno verde 4q3g3q

Desgraciadamente, el hidrgeno no se encuentra en estado libre sino formando parte de otros elementos qumicos. En su combinacin con el oxgeno se encuentra en el agua.

Para la obtencin del hidrgeno verde se usa un proceso qumico conocido como electrlisis. Para ello se requiere de una corriente elctrica con la que se consigue separar el hidrgeno del oxgeno del agua.

De forma elemental, el proceso de electrolisis consiste en lo siguiente:

1. En un recipiente se dispone de agua con una disolucin de sales y minerales que permitan conducir la electricidad a travs de ella.
2. En dicha solucin de agua se introducen dos electrodos conectados a una fuente de energa elctrica.
3. Cuando se pasa una corriente elctrica de forma continua, se produce la disociacin del hidrgeno y el oxgeno debido a que los electrodos atraen hacia ellos los iones de carga diferente. A este proceso se le conoce como oxidacin-reduccin.

Aunque aparentemente es un proceso sencillo, solo se requiere agua y electricidad, se complica enormemente cuando entra en juego la parte econmica. Su alto coste en la produccin genera serias dudas sobre su viabilidad en el futuro. Es posible que tenga que convivir con otras fuentes energticas de costes ms reducidos o que requiera de un desarrollo tecnolgico que abarate su produccin.

Cmo se almacena y transporta el hidrgeno verde? 11313j

En el caso del hidrgeno verde, como en el de cualquier fuente de energa, una vez superado el reto de su obtencin, hay que desarrollar un sistema de almacenamiento y transporte que facilite su distribucin.

Al igual que ocurre con otros gases, el hidrgeno ocupa un gran volumen y requiere de tecnologas que permitan manejarlo con facilidad. Muchas de esas tecnologas ya han sido desarrolladas para otros gases y tan solo hay que adaptarlas a las peculiaridades de ste:

• Almacenamiento o transporte como un gas comprimido. Este debera ser el mtodo ms habitual, dado que es comprensible, se puede almacenar en botellas o depsitos de un tamao reducido. El problema es la presin. Si se quieren usar recipientes de pequeo tamao, la presin ser elevada, se est trabajando con presiones entre 200 y 700 bar. Existen algunas aplicaciones a 900 bar. Su transporte se puede realizar por varios mtodos, siendo los mas frecuentes las cisternas o los gaseoductos.

• Almacenamiento en estado lquido. Esta tcnica ya se est empleando en otros gases como el nitrgeno industrial. La tecnologa tiene su complejidad porque la temperatura de condensacin del hidrgeno a presin atmosfrica est en los -253C. Por otro lado, se necesitan recipientes muy bien aislados que mantengan la temperatura sin cambios.

• Almacenamiento en forma de hidruro metlico. Esta tecnologa podra ser muy interesante, pero tiene algunas dificultades. Es necesario usar un metal como medio para formar un compuesto con el hidrgeno, por eso, el compuesto resultante es muy pesado. A pesar de ello, es una alternativa que no ha sido descartada.

Para qu se usa el hidrogeno verde? 6o1m1r

Las aplicaciones del hidrgeno verde son muy diversas:

• Movilidad sostenible. Gracias al desarrollo de la pila de combustible, el hidrgeno puede ser utilizado en el transporte de personas y mercancas. Los vehculos que disponen de esta tecnologa llevan instalado un tanque de hidrgeno que alimenta la pila de combustible donde se genera la electricidad, que a su vez alimentar el motor del vehculo.

• Industria siderrgica. En este tipo de industrias donde se requiere una fuente energtica de gran potencia y que a su vez ha sido muy criticada por su efecto contaminante, posiblemente ser el hidrgeno la alternativa ms adecuada para su desarrollo en un marco ms ecolgico.

• Industria qumica y petroqumica. No es un producto nuevo para este tipo de industrias. En la actualidad ya se est usando este gas en procesos para la obtencin de fertilizantes, por ejemplo. El problema es que habitualmente se usa hidrgeno gris. La novedad est en la instalacin de una planta de produccin de hidrgeno verde junto a una industria de fertilizantes u otro consumidor de este gas. Este tipo de instalaciones podra dar lugar a la aparicin de un nuevo modelo de negocio.

• Industria en general. Como combustible ecolgico, el hidrgeno verde tiene un amplio futuro en el sector industrial. Ya se estn planteando usar gaseoductos para el transporte de este gas directamente a los puntos de consumo. Su uso principal sera como fuente de energa. Dentro de los diferentes proyectos de desarrollo industrial y en funcin de la aplicacin de cada empresa, puede ser consumido directamente como materia prima para el proceso o como fuente de energa.

• Uso domstico. No est extendido el uso de hidrgeno verde en el mbito domstico. Por el momento solo se estn desarrollando iniciativas con la idea de generar electricidad y calefaccin con este gas. Hasta ahora, su uso implica ms a los grandes proveedores de estas energas que a un uso particular de los pequeos consumidores.

El hidrgeno como fuente de energa es un gas con sus pros y contras. Su obtencin en procesos que lo califican como hidrgeno verde har que se convierta en la fuente de energa ms ecolgica y sostenible, base para la descarbonizacin de la atmosfera en un futuro muy cercano.

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