Hidrógeno almacenamiento

Hidrogeno (H2)

El hidrógeno es un elemento químico representado por el símbolo H1 y número atómico 1. En condiciones normales de presión y temperatura, es un gas diatómico (H2) inodoro, insípido, no metálico y altamente inflamable. Con una masa atómica de 1,00794(7) u, el hidrógeno es el elemento químico más ligero y es, también, el elemento más abundante, constituyendo aproximadamente el73,9% de la materia visible del universo.
En su ciclo principal, las estrellas están compuestas por hidrógeno en estado de plasma. El hidrógeno elemental es muy escaso en la Tierra y es producido industrialmente a partir de hidrocarburos como, por ejemplo, el metano. La mayor parte del hidrógeno elemental se obtiene "in situ", es decir, en el lugar y en el momento en el que se necesita. Elhidrógeno puede obtenerse a partir del agua por un proceso de electrólisis, pero resulta un método mucho más complejo que la obtención a partir del gas natural.
Sus principales aplicaciones industriales son el refinado de combustibles fósiles (por ejemplo, el hidrocracking) 3 y la producción de amoníaco(usado principalmente para fertilizantes).


Almacenamiento

El almacenamiento de hidrógeno serefiere a la metodología para almacenar H2 para su uso subsecuente. Almacenar el hidrógeno es uno de los objetivos para desarrollar una economía de hidrógeno. La mayoría de las investigaciones dirigidas al almacenamiento de hidrógeno se enfocan en almacenarlo de manera compacta y ligera para vehículos de hidrógeno. Para lograr dicho objetivo se estudian la optimización de distintos métodos, queincluyen: altas presiones, temperaturas criogénicas, pero principalmente en compuestos químicos que presenten capacidad de almacenamiento y liberación de hidrógeno, ya sea mediante enlaces químicos o por fisisorción.
Además de querer utilizarse en la industria automotriz, el hidrógeno tiene potencial uso en plantas de energía solar y energía eólica ya que se podría almacenar la energía excedente que seproduce durante las horas pico de generación, para luego utilizarla en horas pico de consumo.
El hidrógeno, en comparación con los hidrocarburos (como la gasolina o el propano), es mucho más difícil de almacenar y transportar con la tecnología actual. El gas de hidrógeno tiene buena densidad por volumen, pero mala comparada con la de los hidrocarburos, por lo tanto requiere de un tanque másgrande para ser almacenado. Un tanque de hidrógeno grande requeriría mayor espacio y será más pesado que un tanque pequeño utilizado para almacenar la misma cantidad. Incrementar la presión, mejoraría el volumen por densidad haciendo los tanques más pequeños, pero no más livianos (véase tanque de presión). Obtener hidrógeno comprimido requiere energía para usar el compresor, a mayor compresión implicamás energía disipada en dicho paso.

Alternativamente el hidrógeno puede almacenarse de forma líquida (como en el transbordador espacial). Sin embargo el hidrógeno líquido requiere almacenamiento criogénico y éste hierve alrededor de los –252.882 °C. Por lo tanto su licuefacción requiere una gran disipación de energía porque requiere un alto aporte energético para enfriarlo a esa temperatura.Los tanques también deben estar bien aislados para prevenir evaporación. Los tanques con aislante térmico suelen ser caros y delicados. Asumiendo que todo eso sea resuelto el problema de la densidad sigue. El hidrógeno líquido tiene peor densidad por volumen que los combustibles de hidrocarburo de aproximadamente 4 a 1. Estos son los principales puntos sobre el problema de densidad del hidrógenopuro: Hay alrededor de 64% mas hidrógeno en un litro de gasolina (116 gramos) que en un litro de hidrógeno liquido puro (71 gramos). El carbón en la gasolina también contribuye a la combustión de energía.

El almacenamiento y la distribución de hidrógeno, producido a partir de distintas fuentes y utilizado de diversas maneras, constituyen elementos clave de la economía del hidrógeno. El uso...