Rhidrigeno

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-Introducción

Hidrógeno (pg 84-94)

Los vectores energéticos dominantes en la segunda mitad del siglo XXI serán
el hidrógeno y la electricidad, mutuamente complementarios. A partir
del primero se puede obtener la segunda y viceversa. La electricidad se
puede conseguir a partir del hidrógeno en celdas de combustible, y, de la
misma forma, el hidrógeno se puede obtener a partirde la electricidad
mediante la electrólisis del agua. Este conjunto cumple las dos condiciones
necesarias de un sistema energético sostenible, un esquema de almacenamiento
de energía y un producto energético que puede transportarse a
largas distancias.
Otra utilización ventajosa es la producción de hidrógeno como sistema
de gestión de la demanda eléctrica, de manera que en los períodos enque ésta es inferior a la producción, los excedentes se utilicen para producir
hidrógeno que pueda ser utilizado como combustible en períodos de
demanda alta.
Desde el punto de vista ambiental, la ventaja de la electricidad y del hidrógeno
frente al uso de los hidrocarburos es la limpieza de su empleo en los
puntos de consumo. La electricidad no produce emisiones peligrosas y el
hidrógenosólo produce agua como subproducto. Adicionalmente, ambos
productos son totalmente renovables. La electricidad vista como una separación
de cargas eléctricas, regresa a un estado eléctricamente neutro
después de ser usada. El hidrógeno se convierte en agua.
Desde un punto de vista estratégico, lo que hace más interesante a esta
combinación es la diversidad de fuentes a partir de las cuales puedeproducirse.
En el caso de la electricidad, aparte de las cinco fuentes tradicionales
–carbón, nuclear, petróleo, gas y energía hidráulica– es razonable que
en el futuro se pueda obtener económicamente con las nuevas fuentes
de energía –solar, biomasa, eólica, hidrógeno, etc.–. En el caso del hidrógeno,
su producción actual se basa, principalmente, en el reformado de gas
natural o de otroshidrocarburos. Sin embargo, el hidrógeno puede obtenerse
de una gran variedad de fuentes. Algunas de ellas son las siguientes:
❏ Procesos electrolíticos de separación del agua. La ineficiencia de la
conversión de calor a electricidad limita el rendimiento global de la
88 ANTONIO COLINO MARTÍNEZ
producción electrolítica de hidrógeno, si se utilizan combustibles fósiles
en la produccióneléctrica. Sin embargo, el sistema resulta atractivo
en el caso de generación de electricidad mediante energías renovables
de regulación difícil, como es el caso de la energía solar o de la
energía eólica.
❏ Termólisis o separación directa del agua a elevadas temperaturas,
entre 700 y 800 ºC. El proceso tiene el inconveniente de que para
evitar la recombinación rápida del oxígeno y el hidrógeno esnecesario
añadir grandes cantidades de otros compuestos.
❏ Procesos de fotólisis en los que se utiliza la energía de la luz para
descomponer el agua en presencia de un fotocatalizador reciclable.
Aunque teóricamente atractivo, se necesita aún demostrar la viabilidad
económica del proceso.
❏ La fotosíntesis en una celda de combustible, simulando parcialmente
la forma en que funcionan losorganismos vegetales. Proceso que, obviamente,
necesita aún mucha investigación de todo tipo. En este sentido,
se ha estudiado recientemente la producción fotobiológica de hidrógeno
molecular (H2) por algas verdes mediante la acción enzimática
de hidrogenasas de hierro y la inserción de genes codificantes.
Es posible que en el próximo medio siglo se produzca un declive de las
tecnologías de usofinal de la energía que emplean máquinas de combus-
HISTORIA, ENERGÍA E HIDRÓGENO 89
tión interna y del resto de las tecnologías de combustión que cierran su
ciclo de combustible mediante oxidación del carbono en la atmósfera. El
hidrógeno y la electricidad serán los vectores que moverán los dispositivos
de conversión de energía electroquímica, los convertidores catalíticos
de energía,...
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