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¿Cómo es la combustión del hidrógeno?

marzo 17, 2022
¿Cómo es la combustión del hidrógeno?

Hidrógeno h2

Un vehículo con motor de combustión interna de hidrógeno (HICEV) es un tipo de vehículo de hidrógeno que utiliza un motor de combustión interna[1] Los vehículos con motor de combustión interna de hidrógeno son diferentes de los vehículos de pila de combustible de hidrógeno (que utilizan el uso electroquímico del hidrógeno en lugar de la combustión). En cambio, el motor de combustión interna de hidrógeno es simplemente una versión modificada del motor de combustión interna tradicional de gasolina[2][3] La ausencia de carbono significa que no se produce CO2, lo que elimina la principal emisión de gases de efecto invernadero de un motor de petróleo convencional.

El hidrógeno no contiene carbono. Esto significa que no hay contaminación basada en el carbono en los gases de escape, como monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) e hidrocarburos (HC). Sin embargo, la combustión del hidrógeno con el aire produce óxidos de nitrógeno, conocidos como NOx, en contra de la normativa sobre emisiones[4][se necesita una fuente mejor] De esta forma, el proceso de combustión es muy parecido al de otros combustibles de alta temperatura, como el queroseno, la gasolina, el gasóleo o el gas natural. Por ello, los motores de combustión de hidrógeno no se consideran de cero emisiones.

Generador de hidrógeno

Vehículos como el Honda Clarity y el Toyota Mirai han establecido el hidrógeno como un combustible utilizado para crear electricidad para alimentar algo que es ostensiblemente un vehículo eléctrico. Pero el combustible no tiene por qué introducirse en una pila de combustible, sino que podría quemarse en un motor de combustión.

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No se trata de un concepto nuevo, pero sí de uno que no ha entrado en la corriente principal hasta hace poco, ya que la industria del automóvil está invirtiendo miles de millones en tecnología de baterías eléctricas. Sin embargo, hay voces discordantes con el futuro de los vehículos eléctricos de batería.

JCB ha invertido 100 millones de libras en el desarrollo de motores de hidrógeno para sus máquinas fuera de carretera y ya ha presentado un prototipo de retroexcavadora y manipulador telescópico alimentados con hidrógeno. La empresa tiene 100 ingenieros trabajando en el proyecto.

JCB confía en que “nuestro prototipo de retroexcavadora, equipado con este nuevo motor de hidrógeno, puede hacer todo lo que hace su equivalente con motor diesel. Además, la tecnología es menos complicada que la de las pilas de combustible de hidrógeno. Sólo se emite vapor por el tubo de escape. Cero CO2 en el punto de uso”.

Coche de hidrógeno

El GR Yaris experimental y el Corolla Sport impulsados por hidrógeno cuentan con el mismo motor G16E-GTS de 1,6 litros, 3 cilindros en línea y turbocompresor que se encuentra en el galardonado GR Yaris, pero con un sistema de alimentación e inyección de combustible modificado para su uso con hidrógeno como combustible.

El hidrógeno se quema a mayor velocidad que la gasolina, lo que da como resultado una buena capacidad de respuesta y un excelente rendimiento medioambiental. Además de ser extremadamente limpia, la combustión de hidrógeno tiene el potencial añadido de transmitir una experiencia de conducción divertida con las sensaciones acústicas y sensoriales que caracterizan a los motores de combustión interna.

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Central de hidrógeno

Los procesos térmicos para la producción de hidrógeno suelen implicar el reformado de vapor, un proceso a alta temperatura en el que el vapor reacciona con un combustible de hidrocarburo para producir hidrógeno. Muchos combustibles de hidrocarburos pueden reformarse para producir hidrógeno, como el gas natural, el gasóleo, los combustibles líquidos renovables, el carbón gasificado o la biomasa gasificada. En la actualidad, alrededor del 95% del hidrógeno se produce a partir del reformado de vapor del gas natural:

Los procesos impulsados por la energía solar utilizan la luz como agente para la producción de hidrógeno. Existen algunos procesos impulsados por la energía solar, como los fotobiológicos, los fotoelectroquímicos y los termoquímicos. Los procesos fotobiológicos utilizan la actividad fotosintética natural de las bacterias y las algas verdes para producir hidrógeno. Los procesos fotoelectroquímicos utilizan semiconductores especializados para separar el agua en hidrógeno y oxígeno. La producción de hidrógeno mediante energía solar termoquímica utiliza la energía solar concentrada para impulsar las reacciones de división del agua, a menudo junto con otras especies como los óxidos metálicos.

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