24





El hidrógeno y las celdas de combustible
http://www.cubasolar.cu/biblioteca/energia/Energia21/HTML/articulo02.htm


Elaborado por: Elena Vigil, Doctora en Ciencias Técnicas. Presidenta de la Cátedra de Energía Solar, de la Universidad de La Habana. Miembro de la Junta Directiva de CUBASOLAR.



El elemento químico de menor número atómico puede cargar con la solución para el caos energéticoque destruye la Tierra.

La humanidad ha logrado maravillas gracias a los combustibles fósiles no renovables (carbón, petróleo y gas natural), pero con un costo medioambiental muy alto. También, el uso acelerado de estos, fundamentalmente por los países desarrollados, que constituyen alrededor de 30 % de la población mundial, ha llevado a la disminución de los rendimientos de las minas y los pozosmás asequibles. Por otra parte, la demanda crece debido al incremento de la población mundial y al necesario desarrollo del restante 70 % de la población.

Está cercano el momento en que la demanda supere a la extracción y que el precio del petróleo crezca incontrolablemente. Además, su negativa influencia medioambiental, que amenaza la existencia de la especie humana, constituye un costoadicional que no se carga de forma adecuada al de los combustibles fósiles. Por lo tanto, se impone, a tiempo, buscar otras fuentes de energía, sobre todo renovables y limpias. En este contexto, el hidrógeno se presenta como el portador energético ideal, porque se obtiene del agua y su combustión produce agua. O sea, es un ciclo que no introduce desbalance en la naturaleza.

El hidrógeno como portadorenergético

¿De dónde sale la energía que porta el hidrógeno?

Al unirse el hidrógeno con el oxígeno se forma agua y se desprende energía, usualmente en forma de calor (proceso similar a la combustión de gas natural o petróleo). También este proceso puede dirigirse para que se produzca directamente energía eléctrica. Tal es el caso de las llamadas «celdas de combustibles», que se analizarán másadelante. Estos usos del hidrógeno como portador energético no están relacionados con su fusión «caliente» o bomba de hidrógeno, ni con su fusión «fría», que los científicos no han podido lograr y donde la energía es de carácter nuclear.

¿Qué limita el uso del hidrógeno como combustible?

1. Su costo. El hidrógeno se obtiene fundamentalmente reformando el gas natural o por electrólisis del agua;lo que aún es costoso porque el precio de la electricidad está determinado por el del petróleo. Se ve como perspectivo obtener el hidrógeno utilizando alguna de las energías renovables. Se tiene como perspectiva la fotovoltaica cuando disminuya su costo, porque convierte directamente en electricidad la energía solar. Se investigan otras formas de obtenerlo que todavía no están en escala comercial,como el uso de algas y bacterias que lo producen de efluentes; como las aguas albañales o la ruptura de la molécula de agua con radiación solar directa. En ambos casos, las soluciones técnicas existen, pero aún son costosas.

2. La limitada cultura del uso del hidrógeno hace que muchos teman que pueda originar explosiones. Sin embargo, otros consideran que no es más peligroso que el gas ennuestras cocinas o la propia gasolina, con la ventaja de que al ser más ligero que el aire se disipa más rápido. Si bien este gas ocupa un volumen mayor que la gasolina, lo cierto es que se utiliza de él tres veces menos peso para producir una misma cantidad de energía. La mayoría de los científicos considera que se aprenderá a manejarlo, como se hizo con la gasolina y el gas.

¿Por qué ya se utiliza elhidrógeno como combustible en naves espaciales, submarinos, aviones, vehículos y celdas de combustible?

En los primeros, porque se está dispuesto a pagar más por una solución técnica superior; en los últimos, porque el problema de la contaminación ambiental ya es tan crítico en grandes ciudades con muchos vehículos que el costo medioambiental, unido a la pronosticada alza de los precios del...