La economía actual de la energía está basada en los combustibles fósiles. De hecho, éstos aportan el 80% de nuestras necesidades energéticas.
Alrededor de los combustibles fósiles se ha levantado una infraestructura gigantesca: campos de producción, gasoductos, oleoductos, superpetroleros, refinerías, miles y miles de camiones cisternas, gasolineras...
Pero los combustibles fósiles se van a agotar a medio plazo, y además son muy contaminantes. Es preciso encontrar otra solución, pero resulta muy difícil pasar de una economía basada en los combustibles fósiles a una economía y un modo de vida basados en las energías alternativas.
Ello resulta aún más difícil en el caso de los vehículos. ¡Nada menos que el 97% de los vehículos funcionan a base de energía de combustibles fósiles!
Aún utilizando fuentes alternativas de energía para generar electricidad, y aun reforzando las medidas de ahorro de energía, ¿cómo se hace para que los vehículos actuales utilicen otro medio que no sea combustible fósil?
Una forma puede ser reforzar los biocombustibles; el etanol o biodiésel procedente de biomasa renovable. Ello conlleva una gran ventaja: a saber, que puede seguir usándose gran parte de la infraestructura actual. Así, no hay por qué modificar los motores de los coches, y se pueden seguir usando los camiones cisterna y gasolineras ahora existentes.
No hay duda de que la electricidad podría ser otra solución. Pero los coches necesitan mucha energía, y la única manera de acumular esa energía en forma eléctrica son las baterías químicas, que son muy pesadas y voluminosas. Observa que los trenes y tranvías eléctricos deben estar continuamente conectados a la red eléctrica para poder circular.
De modo que ¿es posible que nuestros coches se muevan sin combustibles fósiles? ¿existe alguna otra solución? Pues, según muchos, un sustituto de los combustibles fósiles para vehículos podría ser el hidrógeno, que producirá energía mediante pilas de combustible para alimentar al coche eléctrico.
El hidrógeno como energía de almacenamiento
El hidrógeno es un elemento muy energético. Las naves espaciales utilizan hidrógeno para alimentar sus cohetes. Y eso no es lo mejor. Cuando quemamos hidrógeno y obtenemos su energía, el hidrógeno reacciona con el oxígeno del aire y el resultado es únicamente agua.
Tenemos cantidad de hidrógeno a nuestro alrededor. El hidrógeno es el elemento químico más sencillo y, además, el más abundante del Universo. Incluso en la superficie terrestre es el tercer elemento más abundante. Pero, desgraciadamente, no hay modo a nuestro alrededor de obtener hidrógeno gaseoso. El hidrógeno únicamente se presenta combinado con otros elementos. Así, el hidrógeno se obtiene del agua (H2O) y compuestos orgánicos (especialmente de los hidrocarburos).
Por lo tanto, aunque el hidrógeno es una inmejorable fuente de energía, debemos entender que más que una fuente propiamente dicha es un estado intermedio para ALMACENAR ENERGÍA.
Produciremos hidrógeno consumiendo energía procedente de otras fuentes. El hidrógeno es un intermediario muy limpio y útil, que únicamente produce agua como residuo cuando es utilizado.
Procesado del hidrógeno
Hay cuatro formas básicas de obtener hidrógeno.
Por un lado tenemos los procesos termoquímicos. Es decir, se calientan hidrocarburos hidrogenados y se obtiene hidrógeno de forma química. También puede extraerse de la biomasa.
Por otro lado, haciendo atravesar una corriente eléctrica una masa de agua provocamos la electrólisis de la misma, proceso en el que se separan sus componentes, hidrógeno y oxígeno.
También puede separarse el hidrógeno del agua mediante procesos fotoelectroquímicos, al iluminar sustancias semiconductoras sumergidas en ella. Finalmente, la fotosíntesis natural que realizan algunas bacterias y algas verdes también puede aprovecharse para obtener hidrógeno.
Una vez producido, el hidrógeno debe ser transportado y almacenado.
En estado gaseoso, el hidrógeno puede comprimirse, y, en distancias cortas, puede ser transportado por conducciones. También puede usarse como líquido enfriado y transportarse en camiones.
Y, si bien aún no tiene muchos usos, también puede almacenarse y transportarse en estado sólido.
Pilas de combustible
Las pilas de combustible son 'generadores' eléctricos que utilizan hidrógeno. De manera que puede guardarse hidrógeno en los depósitos de combustible de los coches. Las pilas de combustible convierten el hidrógeno en electricidad y alimentan el motor eléctrico del vehículo.
La pila de combustible tiene dos electrodos dispuestos a los lados de un electrolito. El electrodo negativo o ánodo se alimenta con hidrógeno, y el positivo o cátodo, con oxígeno. Gracias a la acción de un catalizador, los protones atraviesan el electrolito desde el ánodo al cátodo. Y los electrones, a su vez, viajan desde el ánodo al cátodo por un circuito eléctrico exterior, generando una corriente eléctrica. Ésa corriente es la que activara nuestro motor, bombilla o cualesquiera otros aparatos eléctricos que tengamos.
Se están desarrollando diferentes tipos de pilas, en función del electrolito y el catalizador empleados. Pero lo más importante es que somos capaces de obtener cuanta energía necesitamos del hidrógeno y del oxígeno, mediante un aparato de tamaño pequeño.
La eficiencia de las pilas de combustible es cercana al 50%. Es decir, alrededor de la mitad de la energía contenida en el hidrógeno es convertida en electricidad.
Además de mover automóviles, las pilas de combustible tienen otras muchas aplicaciones, tanto para calentar edificios como para generar electricidad. Por eso, hay quien afirma que en el futuro viviremos en la 'economía del hidrógeno'.
En cualquier caso, aun falta mucho para eso. Es posible, por tanto, que en un futuro cercano los coches usen pilas de combustible alimentadas por hidrógeno, pero antes de eso habría que rehacer completamente la infraestructura de distribución del combustible. Por tal motivo no es previsible que el uso del hidrógeno se generalice antes de 2020 o 2030.
Para saber mas: http://www.tecnociencia.es/especiales/hidrogeno/descripcion.htm
Alrededor de los combustibles fósiles se ha levantado una infraestructura gigantesca: campos de producción, gasoductos, oleoductos, superpetroleros, refinerías, miles y miles de camiones cisternas, gasolineras...
Pero los combustibles fósiles se van a agotar a medio plazo, y además son muy contaminantes. Es preciso encontrar otra solución, pero resulta muy difícil pasar de una economía basada en los combustibles fósiles a una economía y un modo de vida basados en las energías alternativas.
Ello resulta aún más difícil en el caso de los vehículos. ¡Nada menos que el 97% de los vehículos funcionan a base de energía de combustibles fósiles!
Aún utilizando fuentes alternativas de energía para generar electricidad, y aun reforzando las medidas de ahorro de energía, ¿cómo se hace para que los vehículos actuales utilicen otro medio que no sea combustible fósil?
Una forma puede ser reforzar los biocombustibles; el etanol o biodiésel procedente de biomasa renovable. Ello conlleva una gran ventaja: a saber, que puede seguir usándose gran parte de la infraestructura actual. Así, no hay por qué modificar los motores de los coches, y se pueden seguir usando los camiones cisterna y gasolineras ahora existentes.
No hay duda de que la electricidad podría ser otra solución. Pero los coches necesitan mucha energía, y la única manera de acumular esa energía en forma eléctrica son las baterías químicas, que son muy pesadas y voluminosas. Observa que los trenes y tranvías eléctricos deben estar continuamente conectados a la red eléctrica para poder circular.
De modo que ¿es posible que nuestros coches se muevan sin combustibles fósiles? ¿existe alguna otra solución? Pues, según muchos, un sustituto de los combustibles fósiles para vehículos podría ser el hidrógeno, que producirá energía mediante pilas de combustible para alimentar al coche eléctrico.
El hidrógeno como energía de almacenamiento
El hidrógeno es un elemento muy energético. Las naves espaciales utilizan hidrógeno para alimentar sus cohetes. Y eso no es lo mejor. Cuando quemamos hidrógeno y obtenemos su energía, el hidrógeno reacciona con el oxígeno del aire y el resultado es únicamente agua.
Tenemos cantidad de hidrógeno a nuestro alrededor. El hidrógeno es el elemento químico más sencillo y, además, el más abundante del Universo. Incluso en la superficie terrestre es el tercer elemento más abundante. Pero, desgraciadamente, no hay modo a nuestro alrededor de obtener hidrógeno gaseoso. El hidrógeno únicamente se presenta combinado con otros elementos. Así, el hidrógeno se obtiene del agua (H2O) y compuestos orgánicos (especialmente de los hidrocarburos).
Por lo tanto, aunque el hidrógeno es una inmejorable fuente de energía, debemos entender que más que una fuente propiamente dicha es un estado intermedio para ALMACENAR ENERGÍA.
Produciremos hidrógeno consumiendo energía procedente de otras fuentes. El hidrógeno es un intermediario muy limpio y útil, que únicamente produce agua como residuo cuando es utilizado.
Procesado del hidrógeno
Hay cuatro formas básicas de obtener hidrógeno.
Por un lado tenemos los procesos termoquímicos. Es decir, se calientan hidrocarburos hidrogenados y se obtiene hidrógeno de forma química. También puede extraerse de la biomasa.
Por otro lado, haciendo atravesar una corriente eléctrica una masa de agua provocamos la electrólisis de la misma, proceso en el que se separan sus componentes, hidrógeno y oxígeno.
También puede separarse el hidrógeno del agua mediante procesos fotoelectroquímicos, al iluminar sustancias semiconductoras sumergidas en ella. Finalmente, la fotosíntesis natural que realizan algunas bacterias y algas verdes también puede aprovecharse para obtener hidrógeno.
Una vez producido, el hidrógeno debe ser transportado y almacenado.
En estado gaseoso, el hidrógeno puede comprimirse, y, en distancias cortas, puede ser transportado por conducciones. También puede usarse como líquido enfriado y transportarse en camiones.
Y, si bien aún no tiene muchos usos, también puede almacenarse y transportarse en estado sólido.
Pilas de combustible
Las pilas de combustible son 'generadores' eléctricos que utilizan hidrógeno. De manera que puede guardarse hidrógeno en los depósitos de combustible de los coches. Las pilas de combustible convierten el hidrógeno en electricidad y alimentan el motor eléctrico del vehículo.
La pila de combustible tiene dos electrodos dispuestos a los lados de un electrolito. El electrodo negativo o ánodo se alimenta con hidrógeno, y el positivo o cátodo, con oxígeno. Gracias a la acción de un catalizador, los protones atraviesan el electrolito desde el ánodo al cátodo. Y los electrones, a su vez, viajan desde el ánodo al cátodo por un circuito eléctrico exterior, generando una corriente eléctrica. Ésa corriente es la que activara nuestro motor, bombilla o cualesquiera otros aparatos eléctricos que tengamos.
Se están desarrollando diferentes tipos de pilas, en función del electrolito y el catalizador empleados. Pero lo más importante es que somos capaces de obtener cuanta energía necesitamos del hidrógeno y del oxígeno, mediante un aparato de tamaño pequeño.
La eficiencia de las pilas de combustible es cercana al 50%. Es decir, alrededor de la mitad de la energía contenida en el hidrógeno es convertida en electricidad.
Además de mover automóviles, las pilas de combustible tienen otras muchas aplicaciones, tanto para calentar edificios como para generar electricidad. Por eso, hay quien afirma que en el futuro viviremos en la 'economía del hidrógeno'.
En cualquier caso, aun falta mucho para eso. Es posible, por tanto, que en un futuro cercano los coches usen pilas de combustible alimentadas por hidrógeno, pero antes de eso habría que rehacer completamente la infraestructura de distribución del combustible. Por tal motivo no es previsible que el uso del hidrógeno se generalice antes de 2020 o 2030.
Para saber mas: http://www.tecnociencia.es/especiales/hidrogeno/descripcion.htm
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