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El uso industrial del hidr贸geno y otros

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El uso industrial del hidr贸geno

Hasta hace muy poco, el uso industrial del hidr贸geno era la aplicaci贸n m谩s conocida del elemento m谩s ligero de la tabla periodica. Se utilizaba para multiples procesos industriales como la producci贸n de amoniaco, hidrogenaci贸n de aceites org谩nicos comestibles y mantecas, s铆ntesis de sorbitol, alcoholes, y fibras sint茅ticas. T谩mbien, eran conocidas sus aplicaciones en la electr贸nica, en la elaboraci贸n de cosm茅ticos y en el hidrotratamiento de crudos pesados.

Menos conocida, pero igualmente importante es el uso del hidr贸geno en la fabricaci贸n de vidrio y acero,聽 en la elevaci贸n de globos meteorol贸gicos, y en la elaboraci贸n de herramientas de corte a alta velocidad.

La utilizaci贸n de hidr贸geno como combustible

El hidr贸geno como vector energ茅tico

Se considera vector energ茅tico a las sustancias o dispositivos capaces de almacenar energ铆a de tal manera que esta pueda ser liberada en otro lugar, o en un momento determinado de una forma controlada.

Su principal diferencia con respecto a las fuentes de energ铆a primarias es que se trata de sustancias o dispositivos en los que previamente se ha invertido para su elaboraci贸n una cantidad de energ铆a. Es decir, en el caso del hidrogeno, se puede decir que no es un recurso si no un vector energ茅tico.

El hidr贸geno se puede utilizar como portador de energ铆a, es decir, se puede generar energ铆a a partir de otras fuentes energ茅ticas, y almacenarlo para un uso posterior.

Las pilas de combustible

Las pilas de combustible son una soluci贸n a la demanda de energ铆a por parte de instalaciones que funcionan las 24 horas del d铆a y todos los d铆as del a帽o. En ocasiones, una parada implica grandes costes y esto se debe evitar.

Estos dispositivos electroqu铆micos obtienen energ铆a el茅ctrica a base de reacciones qu铆micas (redox), que se suministra directamente a un circuito externo. Con un flujo constante de combustible y un comburente se produce agua y electricidad en forma de calor y corriente continua.Esto se consigue empleando hidr贸geno. Si el color del hidr贸geno es verde,聽 adem谩s conseguimos un proceso de cero emisiones de carbono. Adem谩s, el calor que producen estas pilas se puede utilizar para calentar agua o climatizar habitaciones, y si se instalan como sistema CHP, pueden llegar a un nivel de eficiencia del 85% o superior.

El uso de hidr贸geno es hospitales

Un hospital necesita una fuente de energ铆a ininterrumpida y fiable, de la que dependen espacios cr铆ticos y todo tipo de equipamientos m茅dicos vitales, ordenadores, refrigeraci贸n de medicamentos o los propios sistemas de climatizaci贸n.

Ejemplos internacionales del uso de hidr贸geno en hospitales

El hospital Sutter Santa Rosa, en California, tiene pilas de combustible de hidr贸geno para suministrar el 70% del consumo el茅ctrico del hospital. El sistema ocupa aproximadamente 92 m2 y genera de forma continua 375 kW. El resto de energ铆a necesaria para el funcionamiento de las instalaciones es suministrada mediante la red el茅ctrica est谩ndar. Adem谩s, el hospital cuenta con generadores di茅sel como estructura de refuerzo para cualquier posible fallo.

Otra caso interesante, lo encontramos en聽 Londres, en el Royal Berkshire Hospital. All铆, se han instalado calderas de hidrogeno m谩s eficientes que las tradicionales, y se acercan a su objetivo de cero emisiones netas. Reduciendo la p茅rdida de calor y mejorando el control de la calefacci贸n y agua caliente, se calcula que el hospital reduce su consumo de carbono 850 toneladas anuales y sus costes energ茅ticos en aproximadamente un mill贸n de libras.

El uso de hidr贸geno para capturar CO2

Un caso m谩s singular es el uso del hidr贸geno para capturar CO2. En este ambito tenemos la investigaci贸n dirigida por la Escuela de Ingenier铆a Swanson en la Universidad de Pittsburgh. Su objetivo es la creaci贸n de nuevos catalizadores sostenibles basados 鈥嬧媏n 贸xido de tungsteno y compuestos similares.

El proyecto utiliz贸 simulaciones computacionales para comprender c贸mo interact煤a el 贸xido de tungsteno con el hidr贸geno a nivel molecular y los hallazgos se verificaron mediante experimentaci贸n de laboratorio.

Un catalizador de hidr贸geno para capturar CO2

El 贸xido de tungsteno es un catalizador que se puede usar para acelerar conversiones qu铆micas sostenibles mediante el uso de luz solar o electricidad renovable. Este compuesto qu铆mico tiene una forma 煤nica de interactuar con los 谩tomos de hidr贸geno. Esta propiedad es interesante para participar en reacciones qu铆micas donde se necesita producir o usar hidr贸geno.

Este conocimiento permite el uso de hidr贸geno para tomar di贸xido de carbono. Un compuesto da帽ino, que se considera el principal culpable del calentamiento global.

Si bien la mayor铆a de los catalizadores solo interact煤an con mol茅culas como el hidr贸geno en su superficie, el 贸xido de tungsteno tambi茅n puede insertar hidr贸geno en su red cristalina tridimensional. El modelo avanzado de los investigadores pudo mostrar que este proceso tiene un gran impacto en lo que realmente sucede en la superficie del catalizador.

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Ingeniero senior especializado en energ铆a de hidr贸geno