El hidrógeno
El hidrógeno es el elemento químico más abundante y más ligero que existe.
En este portal web especializado en hidrógeno te ofrecemos la mejor información para posicionarte en esta tecnología.
Lo que sabe un profesional del hidrógeno ...
La cadena de valor del hidrógeno
El consumo de hidrógeno en España en 2021 esta en el rango de las 500.000 t/año. Sin embargo, el camino hacia la descarbonización requiere nuevos combustibles y vectores energéticos. En este aspecto, el hidrógeno tiene mucho que decir.
En España se emplea de forma generalizada el hidrógeno gris como materia prima. Se emplea en refinerías (en torno al 70%), en fabricantes de productos químicos (25%), y en otros sectores (5%).
La cadena de valor del hidrógeno comprende las etapas: producción, transporte, almacenamiento y uso final.
💠 La producción de hidrógeno
Se pueden distinguir dos tecnologías de producción de hidrógeno en función de la materia prima utilizada: electricidad o gas.
▶ Producción de hidrógeno con electricidad
Electrólisis
La tecnología de electrólisis consiste en la disociación de la molécula de agua en oxígeno e hidrógeno en estado gaseoso por medio de una corriente eléctrica continua, suministrada por una fuente de alimentación conectada a dos electrodos, en cuya superficie se produce la ruptura de la molécula del agua.
Esta tecnología requiere equipos denominados electrolizadores. Hay cuatro tipos:
Electrolizador alcalino
El electrolito donde se produce la conducción de los iones es una disolución alcalina, generalmente de hidróxido de potasio (KOH). Es el electrolizador con mayor rentabilidad económica y madurez tecnológica.
Es una tecnología con una baja densidad de corriente. Esto implica menor cantidad de hidrógeno por volumen de equipo. La producción de hidrógeno está limitada a un rango de operación del 20-100% del funcionamiento nominal, debido a que los gases generados en ánodo y cátodo pueden sufrir difusión a través del diafragma.
Electrolizador PEM
El electrolito es un polímero sólido conductor de protones. Esto disminuye los problemas de corrosión, que afectan a los componentes individuales del electrolizador.
Para su construcción necesita metales preciosos, de ahí su elevado coste. Funciona a mayores densidades de corriente. Una gran ventaja de este tipo de electrolizador es que es posible con energías renovables, porque se acopla a sistemas fluctuantes.
Electrolizador AEM
Emplea como electrolito una membrana de intercambio aniónico. Esta tecnología es más económica que los electrolizadores PEM. El motivo es que no emplea metales preciosos como catalizadores.
Es altamente estable para la producción de hidrógeno. Sin embargo, no está suficientemente madura y continua en investigación.
Electrolizador de óxido sólido (SOEC)
El electrolito está elaborado con materiales cerámicos. Esto permite la reducción en sus costes de fabricación. Es posible convertir el hidrógeno generado en electricidad nuevamente si se emplean dispositivos reversibles, aportando servicios de equilibrio a la red.
Cuentan con un alto grado de eficiencia energética. Aun así, requiere temperaturas superiores a los 700°C. El electrolizador de óxido sólido es el menos desarrollado de los equipos citados.
Otros métodos de producción en la cadena de valor de hidrógeno
Existen otros procesos que permiten la generación de hidrógeno verde a partir de la disociación directa de una molécula de agua.
Un ejemplo es la termólisis. Este proceso consiste en la descomposición del agua empleando energía solar concentrada.
Los procesos fotoelectroquímicos constituyen otro ejemplo. Estos métodos pueden aprovechar la energía contenida en la radiación solar para iniciar la disociación del agua.
▶ Producción de hidrógeno con gas
Reformado con vapor (SMR)
La tecnología de reformado con vapor se desarrolla en un reactor (reformador). Allí, reacciona vapor a alta temperatura y presión con los hidrocarburos en presencia de un catalizador de base metálica. Se produce un gas de síntesis (hidrógeno y monóxido de carbono).
Posteriormente suele haber dos etapas de WGS para obtener más H2 (y CO2) y una etapa final de purificación de H2.
Oxidación parcial (POX)
El hidrocarburo sufre una combustión incompleta. El hidrocarburo reacciona con oxígeno con una proporción menor de la estequiométrica (con defecto de oxígeno) dentro de un reactor (reformador) a temperaturas muy elevadas (1.300°C-1.500°C). De esta forma, se logra gas de síntesis. Es un proceso más rápido, pero menos eficiente que el anterior.
Reformado autotérmico (ATR)
En este caso, se añade una corriente de vapor al proceso de oxidación parcial, generando un proceso similar al SMR. La principal diferencia es que el ATR quema directamente oxígeno, mientras que el SMR sólo usa el oxígeno como fuente de calor para crear vapor. El inconveniente es que tiene menor eficiencia.
Este proceso es una combinación de las tecnologías SMR y POX.
💠 Almacenamiento de hidrógeno
El almacenamiento es importante debido a sus propiedades como vector energético.
Para el almacenamiento de hidrógeno en periodos de largo plazo se emplea el almacenamiento geológico. Esta técnica se emplea en otros lugares del mundo para el almacenamiento del gas natural.
En este sentido, tenemos ejemplos en instalaciones ubicadas sobre cavernas salinas, los acuíferos y los depósitos agotados de gas natural o de petróleo.
El almacenamiento de hidrógeno a pequeña escala para su utilización en el corto plazo tiene varias tecnologías. Los dos métodos más empleados son:
▶ Depósitos a altas presiones
El hidrógeno en estado gaseoso debe ser mantenido a presiones dentro de los vehículos de 350 o 700 bar para su almacenamiento. En el caso de transporte y almacenamiento en hidrogeneras la presión está en un amplio rango, entre 200 y 1.000 bares.
Los depósitos para el almacenamiento de hidrógeno se fabrican con materiales resistentes como, por ejemplo, el acero.
El almacenamiento en cilindros de compuestos más ligeros y resistentes permiten alcanzar capacidades de transporte por carretera hasta 1.579 kg. La principal limitación de estos depósitos es su volumen. Esto se debe a que la densidad energética por unidad de volumen del hidrógeno es inferior a la de otros combustibles.
Hay proyectos de investigación sobre la instalación de tanques subterráneos en ciudades. Emplearían presiones de hasta 800 bar2 para alcanzar tamaños considerables y acumular grandes cantidades de hidrógeno.
▶ Materiales sólidos
Hay metales y aleaciones que en presencia de hidrógeno forman hidruros metálicos o químicos. Por ejemplo: hierro, níquel, cromo, litio o magnesio. Esta propiedad les permite almacenar más hidrógeno por unidad de volumen.
La elección del material para absorber y liberar hidrógeno depende de parámetros. Estos son: temperatura de carga, temperatura de descarga, presión y velocidad del proceso.
Esta tecnología se encuentra desarrollada, teniendo como principal dificultad que son productos cuyo almacenamiento resulta más pesado que el del hidrógeno puro.
💠 3ª fase de la cadena de valor del hidrógeno: el transporte
El transporte de hidrógeno debe considerar el método de almacenamiento más apropiado. Debe considerar el estado, es decir, debe elegir si transportar el hidrógeno en estado gaseoso, líquido o mediante líquidos portadores.
El hidrógeno se presenta en varios estados. Para decidir el estado óptimo para el transporte, y también para el almacenamiento, deben tenerse en cuenta diversos factores. Estos son: el caudal producido y caudal de consumo en cada punto (Nm3/h), distancia desde planta de producción hasta el punto de consumo, el uso aplicado del hidrógeno, el acondicionado final y el uso final.
Las formas establecidas para el transporte del hidrógeno son:
Portadores de hidrógeno como amoniaco o líquidos orgánicos (LOHC): el hidrógeno puede transformarse en sustancias líquidas fácilmente transportables empleando las actuales redes de suministro, tales como el metanol, el octano, el amoniaco o los derivados amónicos y los líquidos orgánicos como el metilciclohexano (MCH) o el 12-H N-etilcarbazol (NEC), entre otros. De entre ellas, destaca el amoniaco, al no contener carbono en su molécula y contar con una infraestructura propia desarrollada.
Hidrógeno en estado gaseoso: El hidrógeno es un gas con muy baja densidad, lo que encarece su almacenamiento a gran escala y su transporte a largas distancias. Sin embargo, esta misma propiedad facilita su almacenamiento a presión en forma de hidrógeno comprimido, por ejemplo para su uso en movilidad. No obstante, el hidrógeno puede transportarse en estado gaseoso a través de gasoductos dedicados (hidroductos).
Asimismo, puede ser inyectado en la red gasista una vez realizados los procesos adicionales necesarios (odorización, control de calidad, medición del volumen inyectado…). No obstante, la mezcla o blending implicaría la pérdida del valor intrínseco del hidrógeno renovable en la mezcla y, además, presenta dificultades técnicas para una posterior separación de ambos gases en el punto de consumo, cuando esto sea necesario.
Hidrógeno licuado: de forma similar al gas natural licuado (GNL), el hidrógeno puede almacenarse en estado líquido. Esta alternativa es recomendable para almacenar grandes cantidades de hidrógeno.
Cuando el tiempo de almacenamiento va a ser prolongado en el tiempo, son recomendables otras opciones, porque se necesita un aporte energético para mantener el hidrógeno en estado líquido.
Hidrógeno combinado: puede ser utilizado para dar lugar a combustibles con propiedades similares a los combustibles fósiles:
Se emplea como base de la producción de metano sintético junto con CO2 o biomasa. También se emplea como base para la producción de combustible líquidos sintéticos. Por ejemplo: diésel, queroseno o metanol sintéticos.
El transporte de hidrógeno líquido
Cuando el estado selecionado para el transporte de hidrógeno es líquido, se pueden utilizar los depósitos descritos. Estos pueden tener distintas propiedades en función del vehículo. En este sentido, es clave el tipo de transporte, y podemos clasificarlo en:
Transporte por carretera
El transporte por carretera se realiza en camiones cisterna de hidrógeno líquido o hidrógeno comprimido. Los camiones cisterna pueden transportar 360 kg para hidrógeno comprimido y 4.300 kg para hidrógeno líquido. Por otro lado, la distribución en botellas aporta flexibilidad, permitiendo el suministro en distintas purezas y cantidades.
Transporte por ferrocarril
También se emplean las cisternas de ferrocarril para el transporte de hidrógeno. Estas son más voluminosas que las anteriores. Tienen capacidades entre 2.900-9.100 kg de hidrógeno.
Transporte marítimo
Los tanques utilizados en los buques de carga para el transporte marítimo tienen una capacidad de unas 70 toneladas de hidrógeno. Es el método más utilizado para trasladar grandes cantidades a puntos de consumo lejanos.
Por otro lado, el hidrógeno gaseoso puede ser transportado haciendo uso de las actuales infraestructuras. Este es el caso de la inyección de hidrógeno renovable, como las infraestructuras de líquidos portadores como el amoníaco.
Estas alternativas favorecen un mayor aprovechamiento de las instalaciones actuales existentes, al tiempo que permiten actuar a costes de operación más bajos. No obstante, presentan ciertas restricciones, como la adaptación de los criterios para la inyección del hidrógeno renovable.
El hidroducto es una red de tuberías para el transporte de hidrógeno. Los pocos hidroductos existentes son de uso interno. Están operados por productores industriales de hidrógeno. Se utilizan principalmente para su transporte y entrega a la industria química y refinerías, ya que son los principales consumidores de hidrógeno.
💠 El uso final del hidrógeno
La última etapa de la cadena de valor es el uso final del hidrógeno. Las aplicaciones son muy diferentes. Dependen de la utilización como producto o como portador de energía.
Si hablamos del hidrógeno en su forma natural se puede usar directamente como combustible, vector energético, o como materia prima en la industria.
Veamos alguno de los sectores que más aprovechan el uso final del hidrógeno.
▶ Movilidad
El uso final del hidrógeno en el sector transporte se materializa en el uso de pilas de combustible de hidrógeno. Estos son dispositivos donde se realiza un proceso inverso al llevado a cabo por los electrolizadores. En otras palabras, emplean el hidrógeno producido a partir de fuentes renovables para generar electricidad. Así, aporta la energía eléctrica para movilizar los vehículos eléctricos de pila de combustible. Estas pilas de combustible suelen instalarse en combinación con baterías eléctricas. De esta forma, se recargan durante el funcionamiento del vehículo, durante el proceso de frenada regenerativa, o incluso mediante la propia pila.
La utilización de pilas de combustible combinadas con baterías en vehículos aporta una notable ventaja competitiva sobre otros vehículos eléctricos. Por ejemplo, menores tiempos de recarga o mayores distancias de autonomía.
Sin embargo, el rendimiento energético es inferior al de los vehículos eléctricos de baterías. El motivo es que existe una pequeña cantidad de energía consumida para obtener el hidrógeno renovable, y otra para comprimirlo y almacenarlo en los tanques de los vehículos.
La tecnología de las pilas de combustible se encuentra madura. Su estudio se aplica más a su aplicación óptima.
Se detalla el estado actual para cada una de las opciones en el sector de la movilidad:
Aviación
En estos momentos la investigación se centra en el desarrollo de las pilas de combustible. Se busca un medio de propulsión para aeronaves y para la maquinaria empleada en los aeropuertos y terminales de carga.
En la actualidad, solo hay proyectos pilotos en vuelos no comerciales. Otra aplicación interesante del hidrógeno en este campo es la fabricación de combustibles sintéticos, como el bioqueroseno.
Transporte por carretera
Esta modalidad incluye los vehículos ligeros y pesados. En otras palabras, abarca desde los turismos y furgonetas hasta los camiones y autobuses.
En 2019, el parque mundial de vehículos ligeros de pila de combustible de hidrógeno ascendía a 12.000 unidades operativas. Destacan países como Japón, Canadá y Alemania. En España, sólo se registraron 10 vehículos pertenecientes a proyectos piloto.
Transporte ferroviario
En estos momentos, la energía eléctrica es la fuente de impulsión de los trenes. Cuando la electrificación de las vías no sea viable, se considera la opción de las pilas de combustible alimentadas por hidrógeno.
En España hay un proyecto reciente en Asturias. Este proyecto está impulsado por Renfe en colaboración con Enagás y el Centro Nacional del Hidrógeno.
Transporte marítimo
El uso de hidrógeno en el transporte marítimo está en las pilas de combustible de barcos y la maquinaria de los puertos y terminales de carga.
▶ Industria
En España, se consumen al año alrededor de 500.000 toneladas de hidrógeno. El 90% aproximadamente es de tipo gris. La mayor parte del gasto se produce en las plantas de fabricación de productos industriales (amoniaco) y en las refinerías (Puertollano, Huelva, Cartagena, y Tarragona).
El hidrógeno puede ser utilizado por la industria como recurso energético en numerosos procesos, como la gasificación o la fusión, gracias a su contenido energético superior al de los combustibles tradicionales.
La elevada capacidad calorífica combinada con su reducido nivel de emisiones contaminantes es una gran oportunidad para la descarbonización de este tipo de industrias. Esto podría suceder si en lugar de emplear hidrógeno gris, se empleará hidrógeno verde.
Los principales campos de aplicación son:
Industria química
El hidrógeno es utilizado como materia prima para la elaboración de productos químicos, especialmente amoniaco y metanol. Para su fabricación se requieren de elevadas cantidades de hidrógeno.
También sirve como fuente para la producción de otros compuestos químicos como, por ejemplo, plásticos, fertilizantes, y biocombustibles.
Industria metalúrgica
La fabricación de aleaciones como el acero, requiere gran cantidad de energía. En estos casos, se habitual emplear hidrógeno para alcanzar las temperaturas necesarias en su proceso de producción. Por ese motivo es empleado frecuentemente en altos hornos.
Industria de refino
En las refinerías el hidrógeno se emplea para la eliminación de impurezas del petróleo crudo o de mejora de los crudos más pesados., en sus usos como materia prima.
▶ Sector energético
El uso del hidrógeno en el sector energético aporta mayor flexibilidad, disponibilidad y seguridad energéticas. También una mayor eficiencia y rentabilidad en la transición energética. Los expertos coinciden que es una pieza clave en la descarbonización del sector energético.
El hidrógeno permite un mayor grado de gestionabilidad de la red eléctrica absorbiendo los vertidos de la electricidad no consumida en el momento en que esta se produce. El hidrógeno ofrece una gran amplitud al operador del sistema eléctrico tanto para ofrecer resiliencia, como para ofrecer flexibilidad a gran escala.
También puede ser incorporado en la red gasista. Esto permite el uso de sus infraestructuras y aumenta la integración de otros sectores energéticos. No obstante, la mezcla o blending implica la pérdida del valor intrínseco del hidrógeno verde en la mezcla. Además, presenta dificultades técnicas para una posterior separación de ambos gases en el destino final.
▶ Almacenamiento energético
El almacenamiento de energía a corto y largo plazo puede materializarse mediante la utilización del hidrógeno como vector energético. La Estrategia de Almacenamiento y el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima identifican las aplicaciones del hidrógeno en pilas de combustible incluso como elemento intermedio en tecnologías Power to X.
▶ Economía circular
Se puede generar hidrógeno verde mediante biogás, biomasa o residuos mediante la tecnología de gasificación. De esta forma, se potencia el uso de residuos procedentes del sector agrario o de residuos industriales. Esto contribuye a la descarbonización progresiva de la economía.
▶ Descarbonización del sector terciario
El hidrógeno verde se posiciona como una de las alternativas para contribuir a la descarbonización del sector doméstico y terciario, gracias a su capacidad de proporcionar un suministro energético flexible, adaptado y continuo.
Según datos de EUROSTAT en 2018 en España en torno al 30% de la energía consumida fue destinada al abastecimiento energético de hogares y del sector terciario. Las fuentes energéticas para abastecer dicha demanda son tradicionalmente el gas natural y la electricidad.
Actualmente, la aplicación del hidrógeno destinada a usos térmicos solo se expone en forma de proyectos piloto. Por lo tanto, hay un campo posible de expansión referente a los sistemas de cogeneración y microcogeneración para el sector industrial y residencial.
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El Hidrógeno
¿Qué es el hidrógeno?
El hidrógeno es el elemento químico más ligero que existe. El hidrógeno es el primer elemento de la tabla periódica. Su átomo está formado por un protón y un electrón. Tiene número atómico 1 y peso atómico de 1.00797. Su átomo es estable en forma de molécula diatómica, es decir, H2.
La palabra hidrógeno deriva del griego compuesto por hydro que indica “agua” y genos que se refiere a un “generador”.
En condiciones normales, el hidrogeno se encuentra en estado gaseoso, y es insípido, incoloro e inodoro.
La molécula de hidrógeno
Aunque por lo general es diatómico, el hidrógeno molecular se disocia a temperaturas elevadas en átomos libres.
Existen tres isótopos del hidrógeno: el protio, el deuterio y el tritio. El protio tiene masa 1, y se encuentra en más del 99.98% del elemento natural. El deuterio posee masa 2, y su presencia en la naturaleza es aproximadamente un 0.02%. El tritio tiene masa 3, y aparece en pequeñas cantidades en la naturaleza. No obstante, el tritio puede producirse artificialmente por medio de varias reacciones nucleares.
De forma general, el hidrógeno en la Tierra es muy abundante. Tanto que constituye aproximadamente el 75 % de la materia del Universo. No se encuentra en forma pura, sino que, se encuentra combinado con otros elementos como el oxígeno formando moléculas de agua, o al carbono, formando compuestos orgánicos. Por ese motivo, no es un combustible que pueda tomarse directamente de la naturaleza. Se trata de un vector energético y se debe generar, algo parecido a la electricidad.
El átomo de hidrógeno
El átomo de hidrógeno es un agente reductor poderoso, incluso a temperatura ambiente. Reacciona con los óxidos y los cloruros de muchos metales, entre ellos la plata, el cobre, el plomo, el bismuto y el mercurio, para producir los metales libres. Reduce a su estado metálico algunas sales, como los nitratos, nitritos y cianuros de sodio y potasio.
Reacciona con cierto número de elementos, tanto metales como no metales, para producir hidruros. Este es el caso del NaH, KH, H2S y PH3. El hidrógeno atómico produce peróxido de hidrógeno, H2O2, con oxígeno.
El átomo de hidrógeno reacciona con compuestos orgánicos para generar una mezcla compleja de productos. Por ejemplo, etileno (C2H4), etano (C2H6), y butano (C4H10). El calor que se libera cuando los átomos de hidrógeno se recombinan para formar las moléculas de hidrógeno se aprovecha para obtener temperaturas muy elevadas en soldadura con átomos de hidrógeno.
El hidrógeno reacciona con oxígeno para formar la molécula de agua. Esta reacción es extraordinariamente lenta a temperatura ambiente; pero si la acelera un catalizador, como el platino, o una chispa eléctrica, se realiza con violencia explosiva.
El hidrógeno en presencia de nitrógeno experimenta una importante reacción para dar amoniaco. El hidrógeno reacciona a temperaturas elevadas con cierto número de metales y produce hidruros. Los óxidos de muchos metales son reducidos por el hidrógeno a temperaturas elevadas para obtener el metal libre o un óxido más bajo.
El hidrógeno reacciona a temperatura ambiente con las sales de los metales menos electropositivos y los reduce a su estado metálico. En presencia de un catalizador adecuado, el hidrógeno reacciona con compuestos orgánicos no saturados adicionándose al enlace doble.
Características del hidrógeno
El hidrógeno común tiene un peso molecular de 2.01594. Cuando se encuentra en estado de gas, el hidrógeno tiene una densidad de 0.071 g/l a 0ºC y 1 atm. Su densidad relativa, comparada con la del aire, es de 0.0695. El hidrógeno es la sustancia más inflamable de todas las que se conocen.
El hidrógeno tiene un punto de ebullición de -252,77 ºC y un punto de fusión de -259,13 ºC.
El hidrógeno es un poco más soluble en disolventes orgánicos que en el agua. Muchos metales absorben hidrógeno. La adsorción del hidrógeno en el acero puede volverlo quebradizo, lo que lleva a fallas en el equipo para procesos químicos.
A temperaturas ordinarias el hidrógeno es una sustancia poco reactiva. Salvo que haya sido activado de alguna manera, por ejemplo, por un catalizador adecuado. A temperaturas elevadas es muy reactivo.
¿Cómo se produce el hidrógeno?
Existen distintos métodos de producción de hidrógeno. Se puede producir a partir de distintas materias primas, distintas fuentes de energía y por distintos procedimientos.
Según sean la materia prima y la fuente energética utilizada para producirlo se podrá hablar de procesos renovables, fósiles o híbridos.
El hidrógeno puede ser producido y almacenado utilizando los excedentes de energía producida por las energías renovables, como la solar, la eólica, la hidráulica, ….
Los beneficios medioambientales del hidrógeno son aún mayores, cuando se aprovecha para la alimentación eléctrica de las pilas de combustible de alta eficiencia.
¿Por qué usamos el hidrógeno como combustible?
Un kilogramo de hidrógeno puede liberar más energía que un kilogramo de cualquier otro combustible. Con mayor detalle, podemos decir que aporta casi el triple que la gasolina o el gas natural. Además, para liberar esa energía no emite nada de dióxido de carbono. Su residuo es el vapor de agua, por lo que el impacto ambiental es nulo.
Hay dos razones principales por las que es deseable sustituir los combustibles fósiles por el hidrógeno:
La combustión del hidrógeno no contamina. Produce como subproducto agua, mientras que los combustibles fósiles producen dióxido de carbono. EL CO2 permanece en la atmósfera como contaminante y es uno de los mayores responsables de lo que se denomina «efecto invernadero».
Las reservas de combustibles fósiles se agotarán tarde o temprano, mientras que el hidrógeno permanecerá inagotable.
¿Para qué se almacena el hidrógeno?
Una de las aplicaciones más importantes del hidrógeno es su uso como almacenamiento de energía. Este es un punto clave para su introducción en el mercado y su principal ventaja como vector energético.
El hidrógeno se caracteriza por tener una alta densidad energética por unidad de masa. Su mayor problema es que ocupa mucho volumen.
Por esta razón existen diferentes formas de almacenamiento en diferente grado de desarrollo. Lo habitual es almacenar hidrógeno en cantidades relativamente pequeñas a 200 bares; el almacenamiento a alta presión (700 bar) está aún en fase desarrollo.
¿Dónde se produce el hidrógeno?
El hidrógeno puede ser producido localmente, en grandes instalaciones centrales o en pequeñas unidades distribuidas ubicadas en o cerca del punto de uso. Esto significa que todas las zonas, incluso áreas remotas, puedan convertirse en productores de energía.
¿Dónde se encuentra el hidrógeno en la naturaleza?
El hidrógeno en su forma pura es muy escaso en la Tierra debido al efecto de la gravedad que impide que se mantenga estable. Siempre se encuentra asociado a otro elemento como, por ejemplo, con oxígeno generando agua (H2O), con nitrógeno generando amonio (NH3) o con carbono generando metano (CH4).
Las aplicaciones del hidrógeno
El hidrógeno se ha utilizado con seguridad durante muchas décadas en una amplia gama de aplicaciones. Entre estas destacan las industrias de la alimentación, metal, vidrio y química. La industria mundial del hidrógeno está bien establecida y produce más de 50 millones de toneladas de hidrógeno al año.
Con respecto a la energía, el hidrógeno puede ser utilizado como combustible para el transporte, y para generar electricidad mediante pilas de combustible.
🏭 La industria química
El empleo más importante del hidrógeno es en la síntesis del amoniaco. La utilización del hidrógeno está aumentando con rapidez en las operaciones de refinación del petróleo, como el rompimiento por hidrógeno (hydrocracking), y en el tratamiento con hidrógeno para eliminar azufre. Se consumen grandes cantidades de hidrógeno en la hidrogenación catalítica de aceites vegetales líquidos insaturados para obtener grasas sólidas. La hidrogenación se utiliza en la manufactura de productos químicos orgánicos.
🛰 La industria espacial
Grandes cantidades de hidrógeno se emplean como combustible de cohetes, en combinación con oxígeno o flúor. También, se emplea como un propulsor de cohetes compatibilizando el uso de energía nuclear.
🚌 Movilidad y transporte
Un vehículo de motor de combustión interna de hidrógeno utiliza un motor de combustión interna convencional modificado para la combustión de hidrógeno gaseoso. Los vehículos de de hidrógeno son un 30% más eficientes comparados con los vehículos de gasolina. Los vehículos de hidrogeno funcionan sin problema en todas las condiciones climáticas, incluso a bajas temperaturas.
El hidrógeno como vector energético en la cadena de valor
Nuestro sistema energético, hasta hace poco, se basaba en la utilización de combustibles fósiles. Gran parte de las actividades que lleva a cabo el ser humano son posibles gracias a la energía de estos combustibles. Buenos ejemplos son: el transporte (coches, aviones, barcos), la calefacción de edificios, el trabajo de las máquinas, en la industria, etc.
Este sistema genera cargas de contaminación inasumibles para el planeta. Por eso, es necesario buscar alternativas más ecológicas.
El hidrógeno no puede ser considerado como una fuente primaria de energía. Estos serían los combustibles fósiles y las energías renovables. Más bien se considera un medio para transportar energía, por lo que se le denomina vector energético. De esta forma, el hidrógeno se transformará en energía y calor de una forma eficiente y limpia. Esto se alcanza mediante un proceso químico conseguido en un equipo denominado «pila de combustible».
La transición del modelo energético es complicada y requiere de los avances tecnológicos que se suceden continuamente. A diferencia de los combustibles fósiles, el hidrógeno no se encuentra en estado libre en nuestro planeta, sino formando compuestos como el agua. Por ese motivo, es preciso desarrollar sistemas capaces de producirlo de manera eficiente. Por otro lado, sería necesario habilitar nuevas infraestructuras para el suministro de hidrógeno, es decir, se necesita construir una completa red de hidrogeneras.
El hidrogeno verde
El hidrógeno verde se puede producir donde haya agua y electricidad para generar más electricidad o calor
El hidrogeno verde
España se posiciona ante el avance de esta nueva energía renovable
Proyectos
Consulta los principales proyectos de hidrógeno en España
Empresas
Actualmente hay empresas que apuestan por el hidrógeno verde, y desarrollan infraestructuras, productos o servicios
I+D+i
El hidrógeno verde es un tema atractivo para realizar investigación, desarrollo e innovación.
Equipo de eshidrogeno
Los colaboradores de eshidrogeno son ingenieros apasionados con las nuevas tecnologías y el medio ambiente
Dirección
Ingeniero ambiental
La energía es esencial para el desarrollo, y la energía sostenible es esencial para el desarrollo sostenible. La energía de hidrógeno puede ayudar a construir un mundo mejor.
Contenidos
Ingeniero de energía
«Creo que una revolución que pasa de los combustibles fósiles a la energía limpia y renovable: alguien será la superpotencia de energía limpia del siglo XXI». Hillary Clinton.
Marketing
Marketing digital
«El hidrógeno es el elemento más común en el universo. Tiene el potencial de convertirse en una fuente barata de energía para las ciudades, los vehículos y la industria». Charlie Dent.
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