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¿Dónde se utiliza el hidrógeno?

marzo 18, 2022
¿Dónde se utiliza el hidrógeno?

Producción de hidrógeno

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El combustible de hidrógeno es un combustible con cero emisiones de carbono que se quema con oxígeno; siempre que se cree en un proceso que no implique carbono. Puede utilizarse en pilas de combustible o en motores de combustión interna (véase HICEV). En cuanto a los vehículos de hidrógeno, el hidrógeno ha empezado a utilizarse en vehículos comerciales de pila de combustible, como los turismos, y se ha utilizado en autobuses de pila de combustible durante muchos años. También se utiliza como combustible para la propulsión de naves espaciales.

A partir de principios de la década de 2020, la mayor parte del hidrógeno se produce mediante el reformado de metano al vapor del gas fósil. Una pequeña cantidad se produce por rutas alternativas como la gasificación de la biomasa o la electrólisis del agua[1][2] o la termoquímica solar,[3] un combustible solar sin emisiones de carbono.

Central de hidrógeno

El hidrógeno, combinado con una pila de combustible, es también un gran vector de energía limpia, ya que permite producir electricidad directamente a bordo de vehículos eléctricos o en zonas remotas aisladas de la red eléctrica.

Desde los inicios de la industria espacial, el hidrógeno ha desempeñado un papel importante como combustible para cohetes. Esto se debe a que es el combustible que más energía concentra: 1 kg de hidrógeno contiene 3 veces más energía que 1 kg de gasolina. Este es un criterio crítico si se tiene en cuenta que un lanzador debe ser lo más ligero posible.

Actualmente, el hidrógeno líquido y el oxígeno líquido se siguen combinando y se utilizan para lanzar el cohete europeo Ariane 5. En la etapa criotécnica principal de Ariane 5, la combustión del hidrógeno produce una enorme cantidad de vapor, que se expulsa a gran velocidad por el tubo de cola del motor Vulcain. La expulsión del gas a gran velocidad es lo que propulsa el cohete, de acuerdo con el principio de acción-reacción.

El hidrógeno arde al entrar en contacto con el oxígeno, pero éste no está presente en el espacio. Por esta razón, el Ariane 5 lleva un enorme depósito central que contiene 162 toneladas de oxígeno líquido a una temperatura de -183°C y 28 toneladas de hidrógeno líquido a -252,87°C.

Aplicaciones del hidrógeno

El hidrógeno es un potencial cambio de paradigma que puede desempeñar un papel importante, junto con la electrificación mediante baterías y los combustibles renovables, en la creación de las sociedades neutras en carbono del futuro. El hidrógeno es un portador de energía con cualidades que pueden ayudar a reducir la suma neta de las emisiones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, mientras que los vehículos y máquinas eléctricos a pilas y los biocombustibles pueden descarbonizar el transporte ya hoy, los transportes y las infraestructuras a gran escala impulsados por hidrógeno siguen perteneciendo al futuro.

El hidrógeno en sí mismo es un gas incoloro, pero existen unos nueve códigos de color para identificar el hidrógeno: verde, amarillo, blanco, negro, marrón, rosa, turquesa, gris y azul. Los códigos de colores del hidrógeno hacen referencia a la fuente o al proceso utilizado para producirlo.

Las pilas de combustible como concepto y el uso del hidrógeno como portador de energía no son nada nuevo, pero el desarrollo de la tecnología de las pilas de combustible de hidrógeno que es viable para su uso en sistemas e infraestructuras de transporte comercial se está acelerando. Sin embargo, aún faltan algunos años para que esté disponible comercialmente. Las pilas de combustible para vehículos y máquinas comerciales tienen el potencial de convertirse en algo esencial para el futuro del transporte y las infraestructuras, donde nos esforzamos por acelerar el desarrollo, la producción y la comercialización de soluciones de pilas de combustible de hidrógeno.

Producción ecológica de hidrógeno

El mayor reto para la producción de hidrógeno, sobre todo a partir de recursos renovables, es proporcionar hidrógeno a bajo coste. En el caso de las pilas de combustible para el transporte, el hidrógeno debe ser competitivo con los combustibles y tecnologías convencionales en términos de coste por kilómetro. Esto significa que el coste del hidrógeno -independientemente de la tecnología de producción- debe ser inferior a 4 dólares por galón de gasolina equivalente. Para reducir el coste global del hidrógeno, la investigación se centra en la mejora de la eficiencia y la vida útil de las tecnologías de producción de hidrógeno, así como en la reducción del coste de los equipos de capital, las operaciones y el mantenimiento.

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