El hidr贸geno

El hidr贸geno es el elemento qu铆mico m谩s abundante y m谩s ligero que existe.聽

En este portal web especializado en hidr贸geno te ofrecemos la mejor informaci贸n para posicionarte en esta tecnolog铆a.

Lo que sabe un profesional del hidr贸geno ...

La cadena de valor del hidr贸geno

El consumo de hidr贸geno en Espa帽a en 2021 esta en el rango de las 500.000 t/a帽o. Sin embargo, el camino hacia la descarbonizaci贸n requiere nuevos combustibles y vectores energ茅ticos. En este aspecto, el hidr贸geno tiene mucho que decir.

En Espa帽a se emplea de forma generalizada el hidr贸geno gris como materia prima. Se emplea en refiner铆as (en torno al 70%), en fabricantes de productos qu铆micos (25%), y en otros sectores (5%).

La cadena de valor del hidr贸geno comprende las etapas: producci贸n, transporte, almacenamiento y uso final.

cadena valor hidrogeno la producci贸n

馃挔 La producci贸n de hidr贸geno

Se pueden distinguir dos tecnolog铆as de producci贸n de hidr贸geno en funci贸n de la materia prima utilizada: electricidad o gas.

鈻 Producci贸n de hidr贸geno con electricidad

Electr贸lisis

La tecnolog铆a de electr贸lisis consiste en la disociaci贸n de la mol茅cula de agua en ox铆geno e hidr贸geno en estado gaseoso por medio de una corriente el茅ctrica continua, suministrada por una fuente de alimentaci贸n conectada a dos electrodos, en cuya superficie se produce la ruptura de la mol茅cula del agua.

Esta tecnolog铆a requiere equipos denominados electrolizadores. Hay cuatro tipos:

Electrolizador alcalino

El electrolito donde se produce la conducci贸n de los iones es una disoluci贸n alcalina, generalmente de hidr贸xido de potasio (KOH). Es el electrolizador con mayor rentabilidad econ贸mica y madurez tecnol贸gica.

Es una tecnolog铆a con una baja densidad de corriente. Esto implica menor cantidad de hidr贸geno por volumen de equipo. La producci贸n de hidr贸geno est谩 limitada a un rango de operaci贸n del 20-100% del funcionamiento nominal, debido a que los gases generados en 谩nodo y c谩todo pueden sufrir difusi贸n a trav茅s del diafragma.

Electrolizador PEM

El electrolito es un pol铆mero s贸lido conductor de protones. Esto disminuye los problemas de corrosi贸n, que afectan a los componentes individuales del electrolizador.

Para su construcci贸n necesita metales preciosos, de ah铆 su elevado coste. Funciona a mayores densidades de corriente. Una gran ventaja de este tipo de electrolizador es que es posible con energ铆as renovables, porque se acopla a sistemas fluctuantes.

Electrolizador AEM

Emplea como electrolito una membrana de intercambio ani贸nico. Esta tecnolog铆a es m谩s econ贸mica que los electrolizadores PEM. El motivo es que no emplea metales preciosos como catalizadores.

Es altamente estable para la producci贸n de hidr贸geno. Sin embargo, no est谩 suficientemente madura y continua en investigaci贸n.

Electrolizador de 贸xido s贸lido (SOEC)

El electrolito est谩 elaborado con materiales cer谩micos. Esto permite la reducci贸n en sus costes de fabricaci贸n. Es posible convertir el hidr贸geno generado en electricidad nuevamente si se emplean dispositivos reversibles, aportando servicios de equilibrio a la red.

Cuentan con un alto grado de eficiencia energ茅tica. Aun as铆, requiere temperaturas superiores a los 700掳C. El electrolizador de 贸xido s贸lido es el menos desarrollado de los equipos citados.

Otros m茅todos de producci贸n en la cadena de valor de hidr贸geno

Existen otros procesos que permiten la generaci贸n de hidr贸geno verde a partir de la disociaci贸n directa de una mol茅cula de agua.

Un ejemplo es la term贸lisis. Este proceso consiste en la descomposici贸n del agua empleando energ铆a solar concentrada.

Los procesos fotoelectroqu铆micos constituyen otro ejemplo. Estos m茅todos pueden aprovechar la energ铆a contenida en la radiaci贸n solar para iniciar la disociaci贸n del agua.

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鈻 Producci贸n de hidr贸geno con gas

Reformado con vapor (SMR)

La tecnolog铆a de reformado con vapor se desarrolla en un reactor (reformador). All铆, reacciona vapor a alta temperatura y presi贸n con los hidrocarburos en presencia de un catalizador de base met谩lica. Se produce un gas de s铆ntesis (hidr贸geno y mon贸xido de carbono).

Posteriormente suele haber dos etapas de WGS para obtener m谩s H2 (y CO2) y una etapa final de purificaci贸n de H2.

Oxidaci贸n parcial (POX)

El hidrocarburo sufre una combusti贸n incompleta. El hidrocarburo reacciona con ox铆geno con una proporci贸n menor de la estequiom茅trica (con defecto de ox铆geno) dentro de un reactor (reformador) a temperaturas muy elevadas (1.300掳C-1.500掳C). De esta forma, se logra gas de s铆ntesis. Es un proceso m谩s r谩pido, pero menos eficiente que el anterior.

Reformado autot茅rmico (ATR)

En este caso, se a帽ade una corriente de vapor al proceso de oxidaci贸n parcial, generando un proceso similar al SMR. La principal diferencia es que el ATR quema directamente ox铆geno, mientras que el SMR s贸lo usa el ox铆geno como fuente de calor para crear vapor. El inconveniente es que tiene menor eficiencia.

Este proceso es una combinaci贸n de las tecnolog铆as SMR y POX.

cadena valor hidrogeno el almacenamiento

馃挔 Almacenamiento de hidr贸geno

El almacenamiento es importante debido a sus propiedades como vector energ茅tico.

Para el almacenamiento de hidr贸geno en periodos de largo plazo se emplea el almacenamiento geol贸gico. Esta t茅cnica 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 acu铆feros y los dep贸sitos agotados de gas natural o de petr贸leo.

El almacenamiento de hidr贸geno a peque帽a escala para su utilizaci贸n en el corto plazo tiene varias tecnolog铆as. Los dos m茅todos m谩s empleados son:

鈻 Dep贸sitos a altas presiones

El hidr贸geno en estado gaseoso debe ser mantenido a presiones dentro de los veh铆culos de 350 o 700 bar para su almacenamiento. En el caso de transporte y almacenamiento en hidrogeneras la presi贸n est谩 en un amplio rango, entre 200 y 1.000 bares.

Los dep贸sitos para el almacenamiento de hidr贸geno se fabrican con materiales resistentes como, por ejemplo, el acero.

El almacenamiento en cilindros de compuestos m谩s ligeros y resistentes permiten alcanzar capacidades de transporte por carretera hasta 1.579 kg. La principal limitaci贸n de estos dep贸sitos es su volumen. Esto se debe a que la densidad energ茅tica por unidad de volumen del hidr贸geno es inferior a la de otros combustibles.

Hay proyectos de investigaci贸n sobre la instalaci贸n de tanques subterr谩neos en ciudades. Emplear铆an presiones de hasta 800 bar2 para alcanzar tama帽os considerables y acumular grandes cantidades de hidr贸geno.

鈻 Materiales s贸lidos

Hay metales y aleaciones que en presencia de hidr贸geno forman hidruros met谩licos o qu铆micos. Por ejemplo: hierro, n铆quel, cromo, litio o magnesio. Esta propiedad les permite almacenar m谩s hidr贸geno por unidad de volumen.

La elecci贸n del material para absorber y liberar hidr贸geno depende de par谩metros. Estos son: temperatura de carga, temperatura de descarga, presi贸n y velocidad del proceso.

Esta tecnolog铆a se encuentra desarrollada, teniendo como principal dificultad que son productos cuyo almacenamiento resulta m谩s pesado que el del hidr贸geno puro.

cadena valor hidrogeno : el transporte

馃挔 3陋 fase de la cadena de valor del hidr贸geno: el transporte

El transporte de hidr贸geno debe considerar el m茅todo de almacenamiento m谩s apropiado. Debe considerar el estado, es decir, debe elegir si transportar el hidr贸geno en estado gaseoso, l铆quido o mediante l铆quidos portadores.

El hidr贸geno se presenta en varios estados. Para decidir el estado 贸ptimo para el transporte, y tambi茅n 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 producci贸n hasta el punto de consumo, el uso aplicado del hidr贸geno, el acondicionado final y el uso final.

Las formas establecidas para el transporte del hidr贸geno son:

Portadores de hidr贸geno como amoniaco o l铆quidos org谩nicos (LOHC): el hidr贸geno puede transformarse en sustancias l铆quidas f谩cilmente transportables empleando las actuales redes de suministro, tales como el metanol, el octano, el amoniaco o los derivados am贸nicos y los l铆quidos org谩nicos 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 mol茅cula y contar con una infraestructura propia desarrollada.

Hidr贸geno en estado gaseoso: El hidr贸geno 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 presi贸n en forma de hidr贸geno comprimido, por ejemplo para su uso en movilidad. No obstante, el hidr贸geno puede transportarse en estado gaseoso a trav茅s de gasoductos dedicados (hidroductos).

Asimismo, puede ser inyectado en la red gasista una vez realizados los procesos adicionales necesarios (odorizaci贸n, control de calidad, medici贸n del volumen inyectado鈥). No obstante, la mezcla o blending implicar铆a la p茅rdida del valor intr铆nseco del hidr贸geno renovable en la mezcla y, adem谩s, presenta dificultades t茅cnicas para una posterior separaci贸n de ambos gases en el punto de consumo, cuando esto sea necesario.

Hidr贸geno licuado: de forma similar al gas natural licuado (GNL), el hidr贸geno puede almacenarse en estado l铆quido. Esta alternativa es recomendable para almacenar grandes cantidades de hidr贸geno.

Cuando el tiempo de almacenamiento va a ser prolongado en el tiempo, son recomendables otras opciones, porque se necesita un aporte energ茅tico para mantener el hidr贸geno en estado l铆quido.

Hidr贸geno combinado: puede ser utilizado para dar lugar a combustibles con propiedades similares a los combustibles f贸siles:

Se emplea como base de la producci贸n de metano sint茅tico junto con CO2 o biomasa. Tambi茅n se emplea como base para la producci贸n de combustible l铆quidos sint茅ticos. Por ejemplo: di茅sel, queroseno o metanol sint茅ticos.

El transporte de hidr贸geno l铆quido

Cuando el estado selecionado para el transporte de hidr贸geno es l铆quido, se pueden utilizar los dep贸sitos descritos. Estos pueden tener distintas propiedades en funci贸n del veh铆culo. 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 hidr贸geno l铆quido o hidr贸geno comprimido. Los camiones cisterna pueden transportar 360 kg para hidr贸geno comprimido y 4.300 kg para hidr贸geno l铆quido. Por otro lado, la distribuci贸n en botellas aporta flexibilidad, permitiendo el suministro en distintas purezas y cantidades.

Transporte por ferrocarril

Tambi茅n se emplean las cisternas de ferrocarril para el transporte de hidr贸geno. Estas son m谩s voluminosas que las anteriores. Tienen capacidades entre 2.900-9.100 kg de hidr贸geno.

Transporte mar铆timo

Los tanques utilizados en los buques de carga para el transporte mar铆timo tienen una capacidad de unas 70 toneladas de hidr贸geno. Es el m茅todo m谩s utilizado para trasladar grandes cantidades a puntos de consumo lejanos.

Por otro lado, el hidr贸geno gaseoso puede ser transportado haciendo uso de las actuales infraestructuras. Este es el caso de la inyecci贸n de hidr贸geno renovable, como las infraestructuras de l铆quidos portadores como el amon铆aco.

Estas alternativas favorecen un mayor aprovechamiento de las instalaciones actuales existentes, al tiempo que permiten actuar a costes de operaci贸n m谩s bajos. No obstante, presentan ciertas restricciones, como la adaptaci贸n de los criterios para la inyecci贸n del hidr贸geno renovable.

El hidroducto es una red de tuber铆as para el transporte de hidr贸geno. Los pocos hidroductos existentes son de uso interno. Est谩n operados por productores industriales de hidr贸geno. Se utilizan principalmente para su transporte y entrega a la industria qu铆mica y refiner铆as, ya que son los principales consumidores de hidr贸geno.

cadena valor hidrogeno : el uso

馃挔 El uso final del hidr贸geno

La 煤ltima etapa de la cadena de valor es el uso final del hidr贸geno. Las aplicaciones son muy diferentes. Dependen de la utilizaci贸n como producto o como portador de energ铆a.

Si hablamos del hidr贸geno en su forma natural se puede usar directamente como combustible, vector energ茅tico, o como materia prima en la industria.

Veamos alguno de los sectores que m谩s aprovechan el uso final del hidr贸geno.

鈻 Movilidad

El uso final del hidr贸geno en el sector transporte se materializa en el uso de pilas de combustible de hidr贸geno. Estos son dispositivos donde se realiza un proceso inverso al llevado a cabo por los electrolizadores. En otras palabras, emplean el hidr贸geno producido a partir de fuentes renovables para generar electricidad. As铆, aporta la energ铆a el茅ctrica para movilizar los veh铆culos el茅ctricos de pila de combustible. Estas pilas de combustible suelen instalarse en combinaci贸n con bater铆as el茅ctricas. De esta forma, se recargan durante el funcionamiento del veh铆culo, durante el proceso de frenada regenerativa, o incluso mediante la propia pila.

La utilizaci贸n de pilas de combustible combinadas con bater铆as en veh铆culos aporta una notable ventaja competitiva sobre otros veh铆culos el茅ctricos. Por ejemplo, menores tiempos de recarga o mayores distancias de autonom铆a.

Sin embargo, el rendimiento energ茅tico es inferior al de los veh铆culos el茅ctricos de bater铆as. El motivo es que existe una peque帽a cantidad de energ铆a consumida para obtener el hidr贸geno renovable, y otra para comprimirlo y almacenarlo en los tanques de los veh铆culos.

La tecnolog铆a de las pilas de combustible se encuentra madura. Su estudio se aplica m谩s a su aplicaci贸n 贸ptima.

Se detalla el estado actual para cada una de las opciones en el sector de la movilidad:

Aviaci贸n

En estos momentos la investigaci贸n se centra en el desarrollo de las pilas de combustible. Se busca un medio de propulsi贸n 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 aplicaci贸n interesante del hidr贸geno en este campo es la fabricaci贸n de combustibles sint茅ticos, como el bioqueroseno.

Transporte por carretera

Esta modalidad incluye los veh铆culos ligeros y pesados. En otras palabras, abarca desde los turismos y furgonetas hasta los camiones y autobuses.

En 2019, el parque mundial de veh铆culos ligeros de pila de combustible de hidr贸geno ascend铆a a 12.000 unidades operativas. Destacan pa铆ses como Jap贸n, Canad谩 y Alemania. En Espa帽a, s贸lo se registraron 10 veh铆culos pertenecientes a proyectos piloto.

Transporte ferroviario

En estos momentos, la energ铆a el茅ctrica es la fuente de impulsi贸n de los trenes. Cuando la electrificaci贸n de las v铆as no sea viable, se considera la opci贸n de las pilas de combustible alimentadas por hidr贸geno.

En Espa帽a hay un proyecto reciente en Asturias. Este proyecto est谩 impulsado por Renfe en colaboraci贸n con Enag谩s y el Centro Nacional del Hidr贸geno.

Transporte mar铆timo

El uso de hidr贸geno en el transporte mar铆timo est谩 en las pilas de combustible de barcos y la maquinaria de los puertos y terminales de carga.

鈻 Industria

En Espa帽a, se consumen al a帽o alrededor de 500.000 toneladas de hidr贸geno. El 90% aproximadamente es de tipo gris. La mayor parte del gasto se produce en las plantas de fabricaci贸n de productos industriales (amoniaco) y en las refiner铆as (Puertollano, Huelva, Cartagena, y Tarragona).

El hidr贸geno puede ser utilizado por la industria como recurso energ茅tico en numerosos procesos, como la gasificaci贸n o la fusi贸n, gracias a su contenido energ茅tico superior al de los combustibles tradicionales.

La elevada capacidad calor铆fica combinada con su reducido nivel de emisiones contaminantes es una gran oportunidad para la descarbonizaci贸n de este tipo de industrias. Esto podr铆a suceder si en lugar de emplear hidr贸geno gris, se emplear谩 hidr贸geno verde.

Los principales campos de aplicaci贸n son:

Industria qu铆mica

El hidr贸geno es utilizado como materia prima para la elaboraci贸n de productos qu铆micos, especialmente amoniaco y metanol. Para su fabricaci贸n se requieren de elevadas cantidades de hidr贸geno.

Tambi茅n sirve como fuente para la producci贸n de otros compuestos qu铆micos como, por ejemplo, pl谩sticos, fertilizantes, y biocombustibles.

Industria metal煤rgica

La fabricaci贸n de aleaciones como el acero, requiere gran cantidad de energ铆a. En estos casos, se habitual emplear hidr贸geno para alcanzar las temperaturas necesarias en su proceso de producci贸n. Por ese motivo es empleado frecuentemente en altos hornos.

Industria de refino

En las refiner铆as el hidr贸geno se emplea para la eliminaci贸n de impurezas del petr贸leo crudo o de mejora de los crudos m谩s pesados., en sus usos como materia prima.

鈻 Sector energ茅tico

El uso del hidr贸geno en el sector energ茅tico aporta mayor flexibilidad, disponibilidad y seguridad energ茅ticas. Tambi茅n una mayor eficiencia y rentabilidad en la transici贸n energ茅tica. Los expertos coinciden que es una pieza clave en la descarbonizaci贸n del sector energ茅tico.

El hidr贸geno permite un mayor grado de gestionabilidad de la red el茅ctrica absorbiendo los vertidos de la electricidad no consumida en el momento en que esta se produce. El hidr贸geno ofrece una gran amplitud al operador del sistema el茅ctrico tanto para ofrecer resiliencia, como para ofrecer flexibilidad a gran escala.

Tambi茅n puede ser incorporado en la red gasista. Esto permite el uso de sus infraestructuras y aumenta la integraci贸n de otros sectores energ茅ticos. No obstante, la mezcla o blending implica la p茅rdida del valor intr铆nseco del hidr贸geno verde en la mezcla. Adem谩s, presenta dificultades t茅cnicas para una posterior separaci贸n de ambos gases en el destino final.

鈻 Almacenamiento energ茅tico

El almacenamiento de energ铆a a corto y largo plazo puede materializarse mediante la utilizaci贸n del hidr贸geno como vector energ茅tico. La Estrategia de Almacenamiento y el Plan Nacional Integrado de Energ铆a y Clima identifican las aplicaciones del hidr贸geno en pilas de combustible incluso como elemento intermedio en tecnolog铆as Power to X.

鈻 Econom铆a circular

Se puede generar hidr贸geno verde mediante biog谩s, biomasa o residuos mediante la tecnolog铆a de gasificaci贸n. De esta forma, se potencia el uso de residuos procedentes del sector agrario o de residuos industriales. Esto contribuye a la descarbonizaci贸n progresiva de la econom铆a.

鈻 Descarbonizaci贸n del sector terciario

El hidr贸geno verde se posiciona como una de las alternativas para contribuir a la descarbonizaci贸n del sector dom茅stico y terciario, gracias a su capacidad de proporcionar un suministro energ茅tico flexible, adaptado y continuo.

Seg煤n datos de EUROSTAT en 2018 en Espa帽a en torno al 30% de la energ铆a consumida fue destinada al abastecimiento energ茅tico de hogares y del sector terciario. Las fuentes energ茅ticas para abastecer dicha demanda son tradicionalmente el gas natural y la electricidad.

Actualmente, la aplicaci贸n del hidr贸geno destinada a usos t茅rmicos solo se expone en forma de proyectos piloto. Por lo tanto, hay un campo posible de expansi贸n referente a los sistemas de cogeneraci贸n y microcogeneraci贸n para el sector industrial y residencial.

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Para seguir evolucionando en esta tecnolog铆a es necesario conocer bien los fundamentos. A continuaci贸n exponemos unas nociones antes de descubrir a fondo nuestra raz贸n de ser…

El Hidr贸geno

驴Qu茅 es el hidr贸geno?

El hidr贸geno es el elemento qu铆mico m谩s ligero que existe. El hidr贸geno es el primer elemento de la tabla peri贸dica. Su 谩tomo est谩 formado por un prot贸n y un electr贸n. Tiene n煤mero at贸mico 1 y peso at贸mico de 1.00797. Su 谩tomo es estable en forma de mol茅cula diat贸mica, es decir, H2.

La palabra hidr贸geno deriva del griego compuesto por hydro que indica 鈥渁gua鈥 y genos que se refiere a un 鈥済enerador鈥.

En condiciones normales, el hidrogeno se encuentra en estado gaseoso, y es ins铆pido, incoloro e inodoro.

La mol茅cula de hidr贸geno

Aunque por lo general es diat贸mico, el hidr贸geno molecular se disocia a temperaturas elevadas en 谩tomos libres.

Existen tres is贸topos del hidr贸geno: el protio, el deuterio y el tritio. El protio tiene masa 1, y se encuentra en m谩s 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 peque帽as cantidades en la naturaleza. No obstante, el tritio puede producirse artificialmente por medio de varias reacciones nucleares.

De forma general, el hidr贸geno 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 ox铆geno formando mol茅culas de agua, o al carbono, formando compuestos org谩nicos. Por ese motivo, no es un combustible que pueda tomarse directamente de la naturaleza. Se trata de un vector energ茅tico y se debe generar, algo parecido a la electricidad.

El 谩tomo de hidr贸geno

El 谩tomo de hidr贸geno es un agente reductor poderoso, incluso a temperatura ambiente. Reacciona con los 贸xidos 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 met谩lico algunas sales, como los nitratos, nitritos y cianuros de sodio y potasio.

Reacciona con cierto n煤mero de elementos, tanto metales como no metales, para producir hidruros. Este es el caso del NaH, KH, H2S y PH3. El hidr贸geno at贸mico produce per贸xido de hidr贸geno, H2O2, con ox铆geno.

El 谩tomo de hidr贸geno reacciona con compuestos org谩nicos para generar una mezcla compleja de productos. Por ejemplo, etileno (C2H4), etano (C2H6), y butano (C4H10). El calor que se libera cuando los 谩tomos de hidr贸geno se recombinan para formar las mol茅culas de hidr贸geno se aprovecha para obtener temperaturas muy elevadas en soldadura con 谩tomos de hidr贸geno.

El hidr贸geno reacciona con ox铆geno para formar la mol茅cula de agua. Esta reacci贸n es extraordinariamente lenta a temperatura ambiente; pero si la acelera un catalizador, como el platino, o una chispa el茅ctrica, se realiza con violencia explosiva.

El hidr贸geno en presencia de nitr贸geno experimenta una importante reacci贸n para dar amoniaco. El hidr贸geno reacciona a temperaturas elevadas con cierto n煤mero de metales y produce hidruros. Los 贸xidos de muchos metales son reducidos por el hidr贸geno a temperaturas elevadas para obtener el metal libre o un 贸xido m谩s bajo.

El hidr贸geno reacciona a temperatura ambiente con las sales de los metales menos electropositivos y los reduce a su estado met谩lico. En presencia de un catalizador adecuado, el hidr贸geno reacciona con compuestos org谩nicos no saturados adicion谩ndose al enlace doble.

Caracter铆sticas del hidr贸geno

El hidr贸geno com煤n tiene un peso molecular de 2.01594. Cuando se encuentra en estado de gas, el hidr贸geno tiene una densidad de 0.071 g/l a 0潞C y 1 atm. Su densidad relativa, comparada con la del aire, es de 0.0695. El hidr贸geno es la sustancia m谩s inflamable de todas las que se conocen.

El hidr贸geno tiene un punto de ebullici贸n de -252,77 潞C聽聽 y un punto de fusi贸n de -259,13 潞C.

El hidr贸geno es un poco m谩s soluble en disolventes org谩nicos que en el agua. Muchos metales absorben hidr贸geno. La adsorci贸n del hidr贸geno en el acero puede volverlo quebradizo, lo que lleva a fallas en el equipo para procesos qu铆micos.

A temperaturas ordinarias el hidr贸geno 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.

驴C贸mo se produce el hidr贸geno?

Existen distintos m茅todos de producci贸n de hidr贸geno. Se puede producir a partir de distintas materias primas, distintas fuentes de energ铆a y por distintos procedimientos.

Seg煤n sean la materia prima y la fuente energ茅tica utilizada para producirlo se podr谩 hablar de procesos renovables, f贸siles o h铆bridos.

El hidr贸geno puede ser producido y almacenado utilizando los excedentes de energ铆a producida por las energ铆as renovables, como la solar, la e贸lica, la hidr谩ulica, 鈥.

Los beneficios medioambientales del hidr贸geno son a煤n mayores, cuando se aprovecha para la alimentaci贸n el茅ctrica de las pilas de combustible de alta eficiencia.

驴Por qu茅 usamos el hidr贸geno como combustible?

Un kilogramo de hidr贸geno puede liberar m谩s energ铆a que un kilogramo de cualquier otro combustible. Con mayor detalle, podemos decir que aporta casi el triple que la gasolina o el gas natural. Adem谩s, para liberar esa energ铆a no emite nada de di贸xido 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 f贸siles por el hidr贸geno:

聽聽 La combusti贸n del hidr贸geno no contamina. Produce como subproducto agua, mientras que los combustibles f贸siles producen di贸xido de carbono. EL CO2 permanece en la atm贸sfera como contaminante y es uno de los mayores responsables de lo que se denomina 芦efecto invernadero禄.

聽聽 Las reservas de combustibles f贸siles se agotar谩n tarde o temprano, mientras que el hidr贸geno permanecer谩 inagotable.

驴Para qu茅 se almacena el hidr贸geno?

Una de las aplicaciones m谩s importantes del hidr贸geno es su uso como almacenamiento de energ铆a. Este es un punto clave para su introducci贸n en el mercado y su principal ventaja como vector energ茅tico.

El hidr贸geno se caracteriza por tener una alta densidad energ茅tica por unidad de masa. Su mayor problema es que ocupa mucho volumen.

Por esta raz贸n existen diferentes formas de almacenamiento en diferente grado de desarrollo. Lo habitual es almacenar hidr贸geno en cantidades relativamente peque帽as a 200 bares; el almacenamiento a alta presi贸n (700 bar) est谩 a煤n en fase desarrollo.

驴D贸nde se produce el hidr贸geno?

El hidr贸geno puede ser producido localmente, en grandes instalaciones centrales o en peque帽as unidades distribuidas ubicadas en o cerca del punto de uso. Esto significa que todas las zonas, incluso 谩reas remotas, puedan convertirse en productores de energ铆a.

驴D贸nde se encuentra el hidr贸geno en la naturaleza?

El hidr贸geno 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 ox铆geno generando agua (H2O), con nitr贸geno generando amonio (NH3) o con carbono generando metano (CH4).

Las aplicaciones del hidr贸geno

El hidr贸geno se ha utilizado con seguridad durante muchas d茅cadas en una amplia gama de aplicaciones. Entre estas destacan las industrias de la alimentaci贸n, metal, vidrio y qu铆mica. La industria mundial del hidr贸geno est谩 bien establecida y produce m谩s de 50 millones de toneladas de hidr贸geno al a帽o.

Con respecto a la energ铆a, el hidr贸geno puede ser utilizado como combustible para el transporte, y para generar electricidad mediante pilas de combustible.

聽 聽 馃彮 La industria qu铆mica

El empleo m谩s importante del hidr贸geno es en la s铆ntesis del amoniaco. La utilizaci贸n del hidr贸geno est谩 aumentando con rapidez en las operaciones de refinaci贸n del petr贸leo, como el rompimiento por hidr贸geno (hydrocracking), y en el tratamiento con hidr贸geno para eliminar azufre. Se consumen grandes cantidades de hidr贸geno en la hidrogenaci贸n catal铆tica de aceites vegetales l铆quidos insaturados para obtener grasas s贸lidas. La hidrogenaci贸n se utiliza en la manufactura de productos qu铆micos org谩nicos.

聽 聽 馃洶 La industria espacial

Grandes cantidades de hidr贸geno se emplean como combustible de cohetes, en combinaci贸n con ox铆geno o fl煤or. Tambi茅n, se emplea como un propulsor de cohetes compatibilizando el uso de energ铆a nuclear.

聽 聽馃殞聽 Movilidad y transporte

Un veh铆culo de motor de combusti贸n interna de hidr贸geno utiliza un motor de combusti贸n interna convencional modificado para la combusti贸n de hidr贸geno gaseoso. Los veh铆culos de de hidr贸geno son un 30% m谩s eficientes comparados con los veh铆culos de gasolina. Los veh铆culos de hidrogeno funcionan sin problema en todas las condiciones clim谩ticas, incluso a bajas temperaturas.

El hidr贸geno como vector energ茅tico en la cadena de valor

Nuestro sistema energ茅tico, hasta hace poco, se basaba en la utilizaci贸n de combustibles f贸siles. Gran parte de las actividades que lleva a cabo el ser humano son posibles gracias a la energ铆a de estos combustibles. Buenos ejemplos son: el transporte (coches, aviones, barcos), la calefacci贸n de edificios, el trabajo de las m谩quinas, en la industria, etc.

Este sistema genera cargas de contaminaci贸n inasumibles para el planeta. Por eso, es necesario buscar alternativas m谩s ecol贸gicas.

El hidr贸geno no puede ser considerado como una fuente primaria de energ铆a. Estos ser铆an los combustibles f贸siles y las energ铆as renovables. M谩s bien se considera un medio para transportar energ铆a, por lo que se le denomina vector energ茅tico. De esta forma, el hidr贸geno se transformar谩 en energ铆a y calor de una forma eficiente y limpia. Esto se alcanza mediante un proceso qu铆mico conseguido en un equipo denominado 芦pila de combustible禄.

La transici贸n del modelo energ茅tico es complicada y requiere de los avances tecnol贸gicos que se suceden continuamente. A diferencia de los combustibles f贸siles, el hidr贸geno 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, ser铆a necesario habilitar nuevas infraestructuras para el suministro de hidr贸geno, es decir, se necesita construir una completa red de hidrogeneras.

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El hidrogeno verde

El hidr贸geno verde se puede producir donde haya agua y electricidad para generar m谩s electricidad o calor

El hidrogeno verde

Espa帽a se posiciona ante el avance de esta nueva energ铆a renovable

Proyectos

Consulta los principales proyectos de hidr贸geno en Espa帽a

Empresas

Actualmente hay empresas que apuestan por el hidr贸geno verde, y desarrollan infraestructuras, productos o servicios

I+D+i

El hidr贸geno verde es un tema atractivo para realizar investigaci贸n, desarrollo e innovaci贸n.

Equipo de eshidrogeno

Los colaboradores de eshidrogeno son ingenieros apasionados con las nuevas tecnolog铆as y el medio ambiente

director en es hidrogeno

Direcci贸n

Ingeniero ambiental

La energ铆a es esencial para el desarrollo, y la energ铆a sostenible es esencial para el desarrollo sostenible. La energ铆a de hidr贸geno puede ayudar a construir un mundo mejor.

Creador de contenidos en es hidrogeno

Contenidos

Ingeniero de energ铆a

芦Creo que una revoluci贸n que pasa de los combustibles f贸siles a la energ铆a limpia y renovable: alguien ser谩 la superpotencia de energ铆a limpia del siglo XXI禄.聽Hillary Clinton.

Director de marketing es hidrogeno

Marketing

Marketing digital

芦El hidr贸geno es el elemento m谩s com煤n en el universo. Tiene el potencial de convertirse en una fuente barata de energ铆a para las ciudades, los veh铆culos y la industria禄. Charlie Dent.

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Conf铆o en el desarrollo de la energ铆a de hidr贸geno. Esta web me gusta, porque tiene contenidos profesionales y amenos.
Ra煤l Di谩z
Ingeniero de energ铆a
Esta web me aporta informaci贸n muy 煤til para explicar el hidr贸geno a mis alumnos. Los videos son muy did谩cticos.
Jos茅 Fern谩ndez
Profesor de energ铆a
Estar actualizado es fundamental para posicionarte ante el mercado laboral. Esta es una de mis web de referencia.
Laura Rodr铆guez
Especialista en energ铆as renovables

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