Métodos de Obtención de Hidrógeno










Universidad Politécnica de Sinaloa.

Seminario de Ingeniería en Energía del Hidrógeno.

Gastelum Saucedo Oscar Andrés.1
Guerrero Peña Sergio de Jesús.2
Zañudo Cervantes Marco Antonio.3

2012030147.1
2012030171.2
2012030155.3

Trabajo de investigación sobre tecnologías para la producción de hidrógeno.

Martes 24 de Septiembre del 2013.
Energía 4-1.

I. ObjetivoEl alumno investigara las tecnologías para la producción de hidrogeno en la época actual con el fin de tener una base o cimentación sobre el amplio repertorio que se tiene para la obtención de dicho combustible, se indagará en los más importantes para tener una mayor cobertura de la información recopilada, de la misma forma se tendrá una comprensión sobre las rutas que se pueden tomar pararealizar el proceso de manera alternativa, abarcando la problemática que se tiene actualmente sobre el deterioro ambiental y cómo este combustible puede revolucionar el ámbito energético en el que vivimos.

II. Introducción
El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo y sin embargo, en la Tierra, raramente se encuentra en estado libre. A diferencia del carbón, el petróleo o el gas, elhidrógeno no es un recurso natural, no se puede obtener de la naturaleza por tareas de minería o extracción como es el caso de los recursos fósiles en general. El hidrógeno es un portador de energía (como la electricidad), es necesario producirlo a partir de otras materias primas (agua, biomasa, recursos fósiles), y para convertir estas materias en hidrógeno hay que seguir unas transformaciones enlas que se consume algún tipo de energía primaria (nuclear, renovable o fósil).
Para que la economía del hidrógeno pueda ser una realidad es preciso que el hidrógeno, que no es una fuente energética, se pueda producir a partir de recursos autóctonos, a bajo coste y de manera respetuosa con el medioambiente, y que las tecnologías de uso final ganen una cuota de mercado significativa. Casi todo elhidrógeno se obtiene por procesos químicos (fundamentalmente reformado) a partir de combustibles fósiles (fundamentalmente gas natural). Pese a resultar una opción barata y tecnológicamente madura resulta evidente que si se pretende que el hidrógeno sustituya a los combustibles fósiles y sea sostenible es preciso que la energía primaria sea o bien renovable o bien nuclear; o siendo fósil, que elcombustible tenga un elevado nivel de recursos (carbón).1
El hidrogeno se postula como vector energético, es decir, un transportador de la energía. Los expertos están de acuerdo en que los recursos que sustituyan a los combustibles fósiles, y que permitan la obtención del hidrogeno deben ser las llamadas energías renovables y en todo caso la derivada de la fisión. Tal ocurre con la energía eólica,la fototérmica, la fotovoltaica, la geotérmica, la biomasa, la hidráulica y con la fuerza de las olas del mar.2
III. Desarrollo

1. Obtención de hidrógeno por medio de electrolisis.
La electrolisis es el proceso más sencillo de obtener hidrógeno. Es un proceso electroquímico que consiste en dividir las moléculas de H2 O en sus mismos elementos por medio de una corriente eléctrica en doselectrodos, en este caso en corriente negativa (cátodo) y corriente positiva (ánodo). El proceso de electrolisis es muy usado en la ingeniería aeronáutica porque los tanques de cohetes son impulsados por la reacción del hidrógeno y el oxígeno al combinarse, cada gas esta en diferente cámara dentro de cada tanque.3





Al mandar corriente al agua ambos electrodos presentaran desprendimiento degases, el hidrógeno se desprende con el cátodo y el oxígeno se desprende con el ánodo. Esto se representa:
Cátodo → 2H2O + 2 electrones produce H2 + 2OH.
Ánodo→ 2Ho produce ½o2 + h2o + 2 electrones.
Por lo tanto balanceada la ecuación se demuestra así:
H2O → H2 + ½O2.
Para separar 1 mol de H2O a temperatura de 25°C es necesario que la carga eléctrica tenga que ser de 237.75 KJ, pero como el...