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Por qué la energía sostenible de hidrógeno es la favorita en el mundo

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El hidrógeno es el elemento químico más abundante, pues forma nueve de cada diez átomos del universo. Donde más abunda es en las estrellas y en los planetas gaseosos gigantes, donde aparece en estado de plasma.

El hidrógeno sólo tiene un protón y un electrón. Es el único elemento que no tiene un neutrón. En otras palabras, es el elemento más simple que podemos encontrar en el universo. Por eso, es el hidrogeno es el elemento más abundante del universo.

Bajo las condiciones normales de presión y temperatura de la Tierra, el hidrógeno se presenta en forma molecular o diatómica (H₂), siempre en estado gaseoso. En ese estado es muy poco abundante en nuestra atmósfera. Esto es debido a que su pequeña masa le permite escapar a la atracción gravitatoria más fácilmente que otros gases más pesados. Por eso, aunque es el decimoquinto elemento más abundante en la superficie terrestre, la mayoría forma parte de compuestos químicos como los hidrocarburos y el agua.

La sostenibilidad de la energía de hidrogeno

La energía sostenible es un principio en el que el uso humano de la energía «satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades.

Otro principio de la energía sostenible es que se consume a tasas insignificantes en comparación con su suministro y con efectos colaterales, especialmente efectos ambientales. Las estrategias de energía sostenible generalmente tienen dos pilares: métodos más limpios de producción de energía y conservación energética.

Según estas definiciones lo que más se aproxima son las energías renovables. Por lo tanto, las energías sostenibles son: eólica, solar, hidráulica, geotérmica, mareomotriz o la biomasa

Pero esto, no es suficiente, porque hay dificultades como el almacenamiento que supone una barrera que impide avanzar más. La clave del futuro energético es encontrar un vector que se pueda acumular y sea capaz de producir energía. El modelo propuesto a nivel mundial para recortar las crecientes emisiones de CO₂ es el hidrógeno (H₂). Según los expertos y el desarrollo actual del mercado, este gas simple sustituirá a todos los combustibles contaminantes en poco más de una década.

Cómo producir la energía sostenible de hidrógeno

Si uno quiere emplear como combustible la energía de hidrógeno, lo primero que tiene que conseguir es hidrógeno puro. Hoy día, la manera más económica de producirlo de forma comercial es a partir del gas natural mediante un proceso de reformado con vapor. Sin embargo, las reservas de gas natural son finitas. Por lo tanto, no son una fuente fiable.

Se puede extraer hidrógeno del carbón y de las arenas bituminosas, aunque hacerlo aumentaría drásticamente la emisión de CO₂ a la atmósfera. Se podría utilizar también energía nuclear, con los problemas que ello acarrea.

El hidrógeno también se puede obtener por fermentación, por medio de producción biológica en un biorreactor de algas, por procedimientos químicos (reducción química) y por calor (por termólisis).

El procedimiento de obtención más prometedor es por electrólisis hídrica. Es decir, por descomposición del agua en sus dos componentes, oxígeno e hidrógeno, gracias a una corriente eléctrica suministrada por una fuente de alimentación, una batería, una pila o cualquier fuente renovable, que se conecta mediante electrodos al agua. Para disminuir la resistencia al paso de corriente a través del agua se suele añadir un electrolito fuerte como una sal de sodio (Figura).

La electricidad necesaria para la electrolisis se produciría mediante aerogeneradores costeros, aprovechando las mareas (energía mareomotriz) o las olas (energía undimotriz). Una planta industrial de electrolisis descompondría el agua en oxígeno (liberado a la atmósfera sin problema contaminante alguno) e hidrógeno.

El almacenamiento en depósitos es similar al gas preparado para ser usado como combustible. Desde los depósitos, el hidrógeno se trasladaría hasta las unidades de consumo, es decir, fábricas, hogares o estaciones de servicio.

Donde usamos la energía sostenible de hidrógeno

Cada día conocemos nuevos proyectos que se ponen en marcha con energía de hidrógeno. En nuestra web descubrirás las últimas. Sin embargo, hemos seleccionado algunas que en su momento abrieron camino.

Por ejemplo, el fabricante de automóviles japonés Honda ha desarrollado la Home Energy Station, un sistema doméstico y autónomo que permite obtener hidrógeno a partir de energía solar para repostar vehículos de pila de combustible y aprovechar el proceso para generar electricidad y agua caliente para el hogar.

Alemania ya ha puesto en circulación el primer tren del mundo impulsado por pilas de hidrógeno que elimina las emisiones contaminantes causadas por la combustión. Este país, que está liderando el uso de las renovables y el abandono de los combustibles fósiles. Algunas compañías de automoción como Honda, DaimlerChrysler, Ford, General Motors/Opel, Hyundai, Kia, Renault/Nissan y Toyota están desarrollando proyectos relacionados con los vehículos de hidrógeno.

Los coches de hidrógeno de Toyota circulan en Alemania y en Dinamarca. Ya no son tan raras las estaciones de servicio que suministran hidrógeno y rellenan el depósito en unos minutos. Alemania tiene 60, por debajo del líder mundial, Japón que tiene 96. Dinamarca cuenta con 10 hidrogeneras.

coche de hidrogeno

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Ingeniero senior especializado en energía de hidrógeno