ESTUDIANDO LA FACTIVILIDAD DE EL HIDROGENO COMO ENERGIA

La tecnología del hidrógeno puede ser una de las alternativas energéticas al petróleo que permita sortear los problemas ambientales que plantea el actual uso de combustibles fósiles, pero sólo en el plazo de varias décadas, y a condición de que se invierta masivamente desde ahora.
La tecnología del hidrógeno puede ser una de las alternativas energéticas al petróleo que permita sortear los problemas ambientales que plantea el actual uso de combustibles fósiles, que es insostenible, pero sólo en el plazo de varias décadas, y a condición de que se invierta masivamente desde ahora.
Históricamente y desde hace algo más de doscientos años, el manejo por parte del hombre de formas de energía de mayor densidad que la leña, como el carbón, luego el petróleo y ahora el gas natural han brindado junto a la tecnología de conversión del calor en trabajo mecánico y electricidad, aquellas otras tecnologías que facilitan y permiten acceder a superiores servicios de transporte, fuerza motriz, comunicaciones, confort en el hogar y perfeccionamiento del comercio.
El conjunto de tecnologías especialmente desarrolladas en el siglo XX, ha elevado el nivel de consumo de energía per capita en la mayoría de los países. Ese parámetro se toma como sinónimo de bienestar.
También, esa mayor cantidad de energía permite incrementar la producción de alimentos, considerando que el riego y los fertilizantes son en buena medida el resultado del dominio energético dentro del bagaje cultural evolutivo de la humanidad, hechos que han posibilitado el incremento vertiginoso de la población global. Toda esta bonanza que parecía orientada hacia un destino continuo y mejor, colapsa yresulta inconveniente para el interés común.
Afortunadamente, el ingenio humano, impulsado muchas veces por la necesidad de encontrar alternativas, logrará en las fuentes renovables directas o derivadas del sol, como el viento, la hidráulica, la geotermia y la biomasa el recurso energético primario que le permita mantener el consumo per capita e incluir al tercio de población mundial, hoy todavía carente de servicios energéticos. Esto permitiría que el hombre no sea dependiente exclusivo de la tracción a sangre o la leña, cuando se tiene, empleada directamente como fuente de calor.
Así, aparece el hidrógeno, elemento en estado gaseoso en condiciones ambientales normales, pero que es factible de almacenamiento, transporte y distribución, lo que permite su aplicación a cualquier segmento de la demanda.
El hidrógeno fue descubierto por el científico británico Henry Cavendish, en 1776, quién informó de un experimento en el que había obtenido agua a partir de la combinación de oxígeno e hidrógeno, con la ayuda de una chispa eléctrica. Como esto elementos, no eran conocidos los denomino “aire sustentador de la vida” y “aire inflamable” respectivamente. El químico francés Antoine Lauren Lavoisier consiguió repetir con éxito el experimento en 1785 y dio el nombre de oxígeno al “aire sustentador de la vida” y el de hidrógeno al “aire inflamable”.
El hidrógeno es el elemento más ligero, más básico y más ubicuo del universo. Cuando se utiliza como fuente de energía, se convierte en el combustible eterno. Nunca se termina y, como no contiene un solo átomo de carbono, no emite dióxido de carbono.
El hidrógeno se encuentra repartido por todo el planeta: en el agua, en los combustibles fósiles y en los seres vivos. Sin embargo, raramente aparece en estado libre en la naturaleza, sino que tiene que ser extraído de fuentes naturales.
El hidrógeno es un elemento químico que contiene energía y que puede ser almacenado en forma líquida o gaseosa. Es 14 veces más ligero que el aire, incoloro, inodoro y no tóxico, ya que su único producto luego de la combustión es agua.
El hidrógeno no es fuente primaria de energía, no es un combustible que podamos extraer directamente de la tierra como el gas natural.
La fuente más común de hidrógeno es el agua. Se obtiene por la descomposición química del agua en oxígeno e hidrógeno partir de la acción de una corriente eléctrica (electrólisis) generada por fuentes de energía renovable (solar fotovoltaica, eólica, etc.). Este proceso divide el agua, produciendo oxígeno puro e hidrógeno.
El hidrógeno obtenido puede ser comprimido y almacenado en celdas por varios meses hasta que se lo necesite. El hidrógeno representa energía almacenada, se puede quemar como cualquier combustible para producir calor, impulsar un motor, o producir electricidad en una turbina.
¿Que pasaría si todos los vehículos obtuvieran de repente su energía a partir de células de combustible basadas en el hidrógeno?
Distintos estudios sostienen que tal conversión mejoraría la calidad del aire, la salud humana y el clima, sobre todo si se utilizara el viento en la generación de la electricidad necesaria para extraer el hidrógeno del agua en un proceso sin contaminación.
De forma semejante a cómo se bombea el gas en tanques, el hidrógeno se bombearía en células de combustible que se basan en procesos químicos y no en la combustión, para impulsar los vehículos. Cuando el hidrógeno fluye a través de los compartimientos de la célula de combustible, reacciona con el oxígeno para producir agua y energía.
Tal conversión podría evitar anualmente millones de casos de enfermedades respiratorias y decenas de miles de casos de hospitalización.
La conversión de todos los vehículos actuales en vehículos alimentados por células de combustible recargadas por el viento, podría hacerse a un costo de combustible comparable con el de la gasolina, e incluso menor si se consideran los efectos de la gasolina sobre la salud.
Las ventajas de utilizar el hidrógeno como energía son:
-No produce contaminación ni consume recursos naturales: El hidrógeno se toma del agua y luego se oxida y se devuelve al agua. No hay productos secundarios ni tóxicos de ningún tipo que puedan producirse en este proceso.
-Seguridad: Los sistemas de hidrógeno tienen una historia de seguridad muy impresionante. En muchos casos, el hidrógeno es más seguro que el combustible que está siendo reemplazado. Además de disiparse rápidamente en la atmósfera si se fuga, el hidrógeno, en contraste con los otros combustibles, no es tóxico en absoluto.
-Alta eficiencia: Las celdas de combustible convierten la energía química directamente a electricidad con mayor eficiencia que ningún otro sistema de energía.
-Funcionamiento silencioso: En funcionamiento normal, la celda de combustible es casi absolutamente silenciosa.
-Larga vida y poco mantenimiento: Aunque las celdas de combustible todavía no han comprobado la extensión de su vida útil, probablemente tendrán una vida significativamente más larga que las máquinas que reemplacen.
-Modularidad: Se puede elaborar las celdas de combustible en cualquier tamaño, tan pequeñas como para impulsar una carretilla de golf o tan grandes como para generar energía para una comunidad entera. Esta modularidad permite aumentar la energía de los sistemas según los crecimientos de la demanda energética, reduciendo drásticamente los costos iniciales.
Lo novedoso de esta tecnología es que la producción de hidrógeno es realizada a partir de fuentes de energías renovables.
La economía del hidrógeno posibilita una enorme redistribución del poder, con consecuencias trascendentales para la sociedad. El hidrógeno tiene el potencial de poner fin a la dependencia que el mundo tiene del petróleo importado y de ayudar a eliminar el peligroso juego geopolítico que se está dando entre los países musulmanes y los países occidentales. Reducirá drásticamente las emisiones de dióxido de carbono y mitigará los efectos del calentamiento global. Y dado que es tan abundante y existe en todas las partes del mundo, todos los seres humanos dispondrán de energía.
No desarrollar en la Argentina una tecnología nacional para el manejo del hidrógeno sería equivalente a una dependencia como la que nuestro país tuvo hacia finales del siglo XIX con la importación de carbón, que superaba el millón de toneladas para poder hacer funcionar las locomotoras y el ferrocarril. Situación que se repitió a principios del siglo XX con la dependencia de los combustibles derivados del petróleo. El caso más patético ocurrió cuando el General Enrique Mosconi buscaba asegurar el abastecimiento de carburante para los aviones que conformaban nuestra incipiente aviación. En aquel momento, 1922, las condiciones exigidas por uno de los gigantes petroleros que monopolizaban la venta de naftas impulsó, por iniciativa del General Mosconi, a que nuestro país encarara una Industria Nacional de Hidrocarburos. Buena parte del resto es historia.
En la búsqueda de una fuente de energía más limpia, la culminación debe ser el hidrógeno mismo; hoy se están desarrollando tecnologías para hacer esto realidad. El hidrógeno tiene el potencial de ser utilizado en prácticamente todas las aplicaciones donde actualmente se utiliza combustible fósil, por lo que podríamos alcanzar pronto una economía de hidrógeno.
Nos hallamos en el vértice de una nueva época histórica en la que todas las posibilidades se mantienen abiertas. El hidrógeno, la materia misma de las que están hechas las estrellas como nuestro sol, esta comenzando a ser controlado por el ingenio humano y aprovechado para fines humanos. Proyectar la ruta adecuada al comienzo del viaje es esencial si queremos convertir la gran promesa de una era del hidrógeno en una realidad viable para nuestros hijos y en un valioso legado para las generaciones que vendrán atrás nuestro. www.EcoPortal.net
Cristian Frers – Técnico Superior en Gestión Ambiental y Técnico Superior en Comunicación Social

Comentarios de los visitantes sobre este artículo
Hidrógeno: avanzada pila energética, por Marco A G V (25/05/2006)
Esperanzador artículo pero da la sensación de ser propaganda a la búsqueda de finanziación: "La tecnología del hidrógeno puede ser una de las alternativas energéticas al petróleo...a condición de que se invierta masivamente desde ahora."
Centralización energética
Ojalá llegase el día en que todos podamos acceder a la tecnología para descentralizar así el monopolio energético hoy en día en manos de unas pocas compañías a las que nos vemos obligados a pagar. El hecho de la centralización de la energía dicen los expertos es uno de los motivos por los que no se ha impulsado/apoyado a las energías renovables, ya que si cualquiera tiene la posibilidad de ser autónomo energéticamente con sus placas solares, su generador eólico, etc. supondría un grave problema para el negocio energético.
Crisis energética mundial
A mi modesto entender también me gustaría confiar en la pila energética del hidrógeno. Considero que ante la grave crisis energética que se avecina que pone en peligro ésta Era del Petróleo que hemos vivido hasta ahora de petróleo barato y que los científicos han llamado el "pico del petróleo" - el día en el que el ritmo de extracción será insuficiente frente al nivel de la demanda - junto con el fin de las bolsas de gas natural que los expertos calculan coincidirá en el tiempo con el pico del petróleo, cualquier forma de generación energética va a ser bienvenida: energías renovables (sol, agua, etc…), biomasa (alternativa de transición pero demostrada inviable a largo plazo por su bajo índice EROI=la energía invertida es demasiado grande en comparación a la energía de retorno), incluso la energía de fisión nuclear (aunque con el plan de ir reduciendo nuestra dependencia a ella por el altísimo peligro que entraña además de fomentar la carrera armamentística de algunos países), y además seguir invirtiendo en la otra esperanza: la energía de fusión (la “energía del futuro que siempre será del futuro” como bromean los físicos nucleares ya que es una energía que se esperaba ya hace 50 años y que no generaría residuos)
Hidrógeno: Una Pila de Energía
Pero se ha de incidir en el hecho de que la tecnología del hidrógeno es únicamente el desarrollo de un sistema de almacenaje energético altamente eficaz. En el artículo de varias hojas sólo algunas líneas lo informan: "El hidrógeno no es fuente primaria de energía, no es un combustible que podamos extraer directamente de la tierra como el gas natural.","Se obtiene por la descomposición química del agua en oxígeno e hidrógeno partir de la acción de una corriente eléctrica (electrólisis) generada por", otras, " fuentes de energía renovables" o no renovables. Actualmente la problemática de las energías renovables está en la dificultad físico/tecnológica del almacenaje de la energía generada para su posterior uso. -Se da por ejemplo la paradoja en placas solares de que cuando más energía generan (en los meses de verano con más cantidad y calidad de horas de luz) es cuando menos se necesita (al haber más horas de luz no necesitamos alumbrado y al ser verano no necesitamos calefacción) y cuando menos energía generan (en invierno que necesitamos más alumbrado eléctrico y sistemas de calefacción) es cuando más se necesita.- Los científicos no han llegado aún hoy en día a fabricar una bateria que no tenga un índice de pérdida. Podemos alimentar la batería más avanzada del mercado durante todo el verano a tope que cuando llegue el invierno y necesitemos esa energía se habrá digamos evaporado.
La esperanza del Hidrógeno
La propiedad que se puede aprovechar del hidrógeno es su capacidad para almacenar energía y una vez comprimido su facilidad para transportarlo o conservar en depósitos a la manera en que hoy se almacena el petróleo. Es importante incidir pues en el hecho de que para poder aprovecharnos de las virtudes del hidrógeno primeramente hemos de invertir una energía eléctrica inicial (electrólisis del hidrógeno) que necesariamente hemos de obtener de algún sitio y lo más sensato sería hacerlo de energías renovables. Luego donde más hemos de invertir primeramente o principalmente o al menos igualmente si se puede incluso "masivamente" como indica el artículo es, además de en la PILA de HIDRÓGENO, en ENERGÍAS RENOVABLES en la FISIÓN NUCLEAR y en la TRANSMUTACIÓN (que es la técnica en la que los físicos nucleares están trabajando para poder reducir la actividad nuclear de la ingente cantidad de residuos nucleares que ya tenemos)
(Os aconsejo visitar la aunque algo apocaliptica por ser algo desesperazada pero exhaustiva y bastante objetiva visión del panorma mundial energético de la asociación AEREN: http://www.crisisenergetica.org )
Hidrógeno: Una Pila Energética, por Marco A G V (25/05/2006)
Esperanzador artículo pero da la sensación de ser propaganda a la búsqueda de finanziación: "La tecnología del hidrógeno puede ser una de las alternativas energéticas al petróleo...a condición de que se invierta masivamente desde ahora."
Centralización energéticaOjalá llegase el día en que todos podamos acceder a la tecnología para descentralizar así el monopolio energético hoy en día en manos de unas pocas compañías a las que nos vemos obligados a pagar. El hecho de la centralización de la energía dicen los expertos es uno de los motivos por los que no se ha impulsado/apoyado a las energías renovables, ya que si cualquiera tiene la posibilidad de ser autónomo energéticamente con sus placas solares, su generador eólico, etc. supondría un grave problema para el negocio energético.
Crisis energética mundialA mi modesto entender también me gustaría confiar en la pila energética del hidrógeno. Considero que ante la grave crisis energética que se avecina que pone en peligro ésta Era del Petróleo que hemos vivido hasta ahora de petróleo barato y que los científicos han llamado el "pico del petróleo" - el día en el que el ritmo de extracción será insuficiente frente al nivel de la demanda - junto con el fin de las bolsas de gas natural que los expertos calculan coincidirá en el tiempo con el pico del petróleo, cualquier forma de generación energética va a ser bienvenida: energías renovables (sol, agua, etc…), biomasa (alternativa de transición pero demostrada inviable a largo plazo por su bajo índice EROI=la energía invertida es demasiado grande en comparación a la energía de retorno), incluso la energía de fisión nuclear (aunque con el plan de ir reduciendo nuestra dependencia a ella por el altísimo peligro que entraña además de fomentar la carrera armamentística de algunos países), y además seguir invirtiendo en la otra esperanza: la energía de fusión (la “energía del futuro que siempre será del futuro” como bromean los físicos nucleares ya que es una energía que se esperaba ya hace 50 años y que no genera residuos)
Hidrógeno: Una Pila de EnergíaPero se ha de incidir en el hecho de que la tecnología del hidrógeno es únicamente el desarrollo de un sistema de almacenaje energético altamente eficaz, que ya es mucho. Pero en el artículo de varias hojas sólo algunas líneas lo informan: "El hidrógeno no es fuente primaria de energía, no es un combustible que podamos extraer directamente de la tierra como el gas natural.",” Se obtiene por la descomposición química del agua en oxígeno e hidrógeno partir de la acción de una corriente eléctrica (electrólisis) generada por”otras” fuentes de energía renovables” o no renovables. Actualmente la problemática de las energías renovables está en la dificultad físico/tecnológica del almacenaje de la energía generada para su posterior uso. -Se da por ejemplo la paradoja en placas solares de que cuando más energía generan (en los meses de verano con más cantidad y calidad de horas de luz) es cuando menos se necesita (al haber más horas de luz no necesitamos alumbrado y al ser verano no necesitamos calefacción) y cuando menos energía generan (en invierno que necesitamos más alumbrado eléctrico y sistemas de calefacción) es cuando más se necesita.- Los científicos no han llegado aún hoy en día a fabricar una bateria que no tenga un índice de pérdida. Podemos alimentar la batería más avanzada del mercado durante todo el verano a tope que cuando llegue el invierno y necesitemos esa energía se habrá digamos evaporado.
La esperanza del HidrógenoLa propiedad que se puede aprovechar del hidrógeno es su capacidad para almacenar energía y una vez comprimido su facilidad para transportarlo o conservar en depósitos a la manera en que hoy se almacena el petróleo.
Es importante incidir pues en el hecho de que para poder aprovecharnos de las virtudes del hidrógeno primeramente hemos de invertir una energía eléctrica inicial (electrólisis del hidrógeno) que necesariamente hemos de obtener de algún sitio y lo más sensato sería hacerlo de energías renovables. Luego donde más hemos de invertir primeramente o principalmente o al menos igualmente si se puede incluso "masivamente" como indica el artículo es, además de en la pila de hidrógeno, en ENERGÍAS RENOVABLES en la FISIÓN NUCLEAR y en la TRANSMUTACIÓN (que es la técnica en la que los físicos nucleares están trabajando para poder reducir la actividad nuclear de la ingente cantidad de residuos nucleares, provenientes de la fisión nuclear principalmente, que ya tenemos)
(Os aconsejo visitar la aunque algo apocaliptica por ser algo desesperazada pero exhaustiva y bastante objetiva visión del panorma mundial energético de la asociación AEREN: http://www.crisisenergetica.org )
Hidrógeno, por Beatriz Mariño (26/05/2006)
Muy valioso e interesante el artículo, pero a mi modesto entender hay que señalar dos cuestiones:
1º- Para tener el hidrógeno hace falta energía. Y luego se obtendrá a cambio con su combustión, la misma cantidad ( o respetando las realidades de la Termodinámina menos). Independientemente que la inicial sea "limpia" es un tema. Algo asi como planear que magníficas cosa haremos cuando tengamos dinero, sin haberlo obtenido todavía.
2º - Es una frase conocida de un genio de la física contemporánea "No podemos resolver los problemas pensando de la misma forma en que hicimos para crearlos". Buscar siempre el desarrollo de NUEVAS tecnologías es un camino muy utilizado y aquí estamos.
El drama energético tiene una vertiente que es la racionalización consciente, que depende de la educación y el control, especialmente de los que viven y se enriquecen con el despilfarro energético.
Además están los viejos sistemas que nadie parece interesado en optimizar. Recuerdan los locomóviles? Esas locomotoras a leña que se usaban en el agro y la industria antes de la era del petróleo.
Si el uso del vapor producido y su aprovechamiento se estudió hace 200 años y se logró tanto avance, ahora con la nueva ingeniería. ...¿No vale intentar nuevos estudio? la combustión produce dióxido de carbono, pero si se hace el ciclo de reempleo por los productores (árboles) se logra la estabilidad. Por otro lado la tecnologóa de filtros para los escapes es muy otra que hace 200 años.
Tenemos el ejemplo de la energía eólica que es tan solo la optimización de una tecnología muy antigua.
Todos los emprendimientos requieren basarse en la sustentabilidad, si hemos de cambiar de manera de pensar.
Decrecimiento Sostenible, por Marco A G V (26/05/2006)
"O limitamos el uso de energía o no hay solución ni nuclear ni alternativa"
Tómo esta afirmación de Marcel Coderch, ingeniero secretario de la Asociación para Estudio de Recursos Energéticos (AEREN): www.crisisenergetica.org
Despilfarro Energético
Y estoy con él y Beatriz en que la clave está en la reducción. Sólo unos datos:
- En los últimos 50 años hemos invertido más energía para el desarrollo de nuestra "civilización" que la suma en el resto de miles de millones de años anteriores en la historia de la Humanidad.
- Actualmente sólo el 20% de la población mundial es la que consume el 80% de la energía.
Cabría imaginarse el preguntar al otro 80% de la población que vive usando un 20% de los recursos energéticos del planeta si creen que el "progreso", de este sistema "Neoliberalista Globalizador" que llaman y que ha llevado a elevados niveles de comodidad y confort a ese 20% gracias a ese gasto energético, a tocado también sus puertas...