Introducción a la energía del hidrógeno
La energía del hidrógeno es el uso de hidrógeno o productos químicos que contienen hidrógeno para producir energía con gran eficiencia energética, efectos ambientales y sociales abrumadoramente positivos y recompensas económicas competitivas. El hidrógeno es el elemento más frecuente en el universo en cuanto a su aparición natural. Grandes cantidades de hidrógeno forman el sol y otras estrellas. Más productos químicos contienen hidrógeno que cualquier otro elemento. El compuesto de hidrógeno más frecuente en la Tierra es el agua.
La Tierra no posee fuentes naturales de hidrógeno molecular fácilmente accesibles. En la Tierra, la mayor parte del hidrógeno se encuentra unido al carbono presente en la biomasa viva, muerta y fosilizada , y al oxígeno del agua. Las moléculas de agua pueden descomponerse en hidrógeno y oxígeno para producirlos. Cuando se consume hidrógeno, se produce agua nuevamente.
Se puede preparar disolviendo los enlaces químicos de los compuestos. Algunas técnicas populares incluyen la electrólisis , la interacción de metales con ácidos, la reacción de hidruros metálicos iónicos con agua, entre otras. Actualmente, el gas natural proporciona el 48% de la generación mundial de hidrógeno, seguido del petróleo (30%), el carbón (18%) y la electrólisis del agua (4%).
Debido a la variedad de aplicaciones, su almacenamiento es crucial. Cubren todo, desde transporte hasta energía portátil y estacionaria. Además, es el combustible con mayor energía por masa. Sin embargo, se deben desarrollar técnicas de almacenamiento más sofisticadas debido a la baja densidad de energía por unidad de volumen debido a su baja densidad a temperatura ambiente.
¿Cuáles son las fuentes actuales de producción de energía de hidrógeno en la India?
1. La industria del cloro álcali produce hidrógeno como subproducto.
Parte del hidrógeno se utilizaba para fines no energéticos, y el resto se quemaba o se liberaba al medio ambiente. Con el tiempo, el conocimiento sobre el potencial del hidrógeno para aplicaciones energéticas fue creciendo. Para 2013-14, alrededor del 90 % del hidrógeno producido para usos químicos y de autoconsumo (principalmente energéticos) se utilizaba.
2. Se crea hidrógeno para usos no energéticos en los sectores de fertilizantes y refinación de petróleo.
En enero de 2006, la Junta Nacional de Energía del Hidrógeno elaboró y aprobó la Hoja de Ruta Nacional de la Energía del Hidrógeno (NHERM, por sus siglas en inglés) para acelerar el desarrollo del sector energético del hidrógeno en la India. El objetivo principal de la NHERM era definir las vías que permitieran al país adoptar gradualmente la energía del hidrógeno, agilizar las actividades de comercialización y facilitar el desarrollo de la infraestructura energética del hidrógeno.
NHERM, incluida la producción, el almacenamiento, la distribución, el transporte, el uso, las normas y estándares, la educación pública y el desarrollo de capacidades, abordó todas las facetas del desarrollo de la energía del hidrógeno en la India. El Programa de Energía de Hidrógeno se implementó en todo el país a partir de 2006-2007 sobre la base de NHERM. NHERM recomendó actualizarlo y cambiarlo a la luz de la experiencia de campo local y los avances globales.
¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la energía del hidrógeno?
Ventajas de la energía del hidrógeno
1. Es de fácil acceso
Es un elemento fundamental de la Tierra y es estándar. Separar el gas hidrógeno de sus compuestos acompañantes lleva tiempo. Aunque podría ser el caso, el resultado crea una fuente de energía rica y limpia.
2. No se producen emisiones nocivas
No libera ningún compuesto peligroso cuando se quema. En esencia, se combina con el oxígeno sin quemarse y tiene energía que puede producir energía para un motor eléctrico. Al igual que otras fuentes de energía, no libera dióxido de carbono cuando se quema.
3. Es seguro para el medio ambiente
Para una fuente de combustible, esto es inusual porque no es tóxico. Otros, como el carbón, la energía nuclear y la gasolina, son tóxicos o pueden encontrarse en circunstancias peligrosas. El hidrógeno se puede utilizar de formas que otros combustibles no pueden igualar porque es beneficioso para el medio ambiente.
4. Puede utilizarse como combustible para cohetes.
Tiene fuerza y eficacia. Es suficiente para alimentar dispositivos vitales como las naves espaciales. Además, es una opción más segura en comparación con otras fuentes de combustible porque es respetuosa con el medio ambiente. El hidrógeno es tres veces más potente que la gasolina y otros combustibles fósiles, lo cual es una estadística divertida. Esto indica que se puede hacer más con menos.
5. El consumo de combustible es bajo
Es significativamente más eficiente en consumo de combustible que el diésel o la gasolina, ya que genera más energía por kilogramo de combustible. Esto significa que un automóvil que funciona con hidrógeno puede recorrer una mayor distancia que uno que utiliza una fuente de combustible más convencional, transportando la misma carga. Las pilas de combustible de hidrógeno son el doble de eficientes que los métodos de combustión convencionales. Por ejemplo, una central eléctrica tradicional basada en la combustión suele producir electricidad con una eficiencia del 33 al 35 por ciento. Hasta el 65 % de la electricidad producida por las pilas de combustible de hidrógeno se genera de forma eficiente.
6. Es regenerativo
En comparación con otras fuentes no renovables, se puede producir repetidamente. Como resultado, el hidrógeno es un combustible con una cantidad finita de energía. En esencia, la energía del hidrógeno se puede generar cuando sea necesario.
Desventajas de la energía del hidrógeno
1. El costo es alto
Es caro y al mismo tiempo ampliamente accesible. El hecho de que lleve mucho tiempo separar el elemento de otros elementos es una explicación adecuada para ello. Muchas personas habrían podido completar el proceso con relativa facilidad si fuera realmente sencillo, pero no lo es. Aunque los coches híbridos ahora funcionan con pilas de hidrógeno, todavía es necesario que sean una fuente de combustible práctica para todos. La energía del hidrógeno sólo será una opción costosa si se crea la tecnología que pueda hacer que todo el proceso sea mucho más sencillo.
2. El almacenamiento es un desafío
Mover hidrógeno es bastante complicado. El petróleo es una sustancia que puede transportarse a través de oleoductos. Cuando se habla de carbón, se puede transportar fácilmente en la parte trasera de los camiones. Transferir hidrógeno cuesta mucho dinero, incluso en pequeñas cantidades. El transporte y almacenamiento de dicha sustancia química se considera poco práctico sólo por esa razón.
3. Es difícil reemplazar la infraestructura actual
Incluso hoy en día se sigue utilizando gasolina con frecuencia. Además, actualmente es necesario contar con infraestructuras para facilitar el uso del hidrógeno como combustible. Debido a esto, resulta costoso incluso considerar reponer la gasolina. Además, se requieren modificaciones en los vehículos para dejar espacio para el combustible de hidrógeno.
4. Tiene alta inflamabilidad
El hidrógeno puede ser particularmente explosivo debido a su potente capacidad de combustión. Es noticia con frecuencia por las numerosas amenazas que representa. Entre el 4 y el 75 % del hidrógeno gaseoso presente en la atmósfera puede quemarse.
5. El uso de combustibles fósiles es necesario
Aunque la energía del hidrógeno es respetuosa con el medio ambiente y renovable, debe separarse del oxígeno utilizando recursos no renovables como el carbón, el petróleo y el gas natural. Si bien el cambio al hidrógeno tiene como objetivo eliminar el uso de combustibles fósiles, todavía son necesarios para producir combustible de hidrógeno.
Lo más importante es...
Satisfacer las necesidades energéticas mundiales con hidrógeno es una opción con un gran potencial. Cuando se satisfaga nuestra necesidad de energía económica, eficiente, fiable y limpia , un mundo con emisiones reducidas o eliminadas por la quema de combustibles fósiles y otros problemas ambientales podría estar representado por la energía del hidrógeno. La mejor solución energética para el futuro podría ser el hidrógeno, pero lograrlo requerirá voluntad política y compromiso financiero. Sin embargo, cuando los combustibles fósiles escaseen, el hidrógeno podría ser una solución importante a los problemas energéticos de nuestro mundo.
Lea también: El primer avión a reacción que funcionará con hidrógeno al 100%: Rolls-Royce y easyJet
Buen día, puedes responder a esta pregunta “¿En qué lugar el hidrógeno es la diferencia entre otras energías?