Hidrógeno molecular
Los pilares clave de la descarbonización del sistema energético mundial son la eficiencia energética, el cambio de comportamiento, la electrificación, las energías renovables, el hidrógeno y los combustibles basados en el hidrógeno, y el CCUS. La importancia del hidrógeno en el Escenario de Emisiones Nulas se refleja en su creciente participación en la reducción de emisiones acumulada. El fuerte crecimiento de la demanda de hidrógeno y la adopción de tecnologías más limpias para su producción permiten, por tanto, que el hidrógeno y los combustibles basados en el hidrógeno eviten hasta 60 Gt de emisiones de CO2 en 2021-2050 en el Escenario de Emisiones Nulas, lo que representa el 6% de las reducciones totales de emisiones acumuladas.
Sin embargo, este progreso está muy por debajo de lo que se necesita en el Escenario de Emisiones Netas Cero para 2050. Además, la demanda de hidrógeno bajo en carbono para nuevas aplicaciones sigue siendo escasa, limitándose únicamente al transporte por carretera. Por lo tanto, se necesitan más esfuerzos en la creación de la demanda y en la reducción de las emisiones asociadas a la producción de hidrógeno.
El PCT del hidrógeno, fundado en 1977, trabaja para acelerar la implantación del hidrógeno y su utilización generalizada en los ámbitos de la producción, el almacenamiento, la distribución, la energía, la calefacción, la movilidad y la industria. El PCT del hidrógeno pretende optimizar la protección del medio ambiente, mejorar la seguridad energética, transformar los sistemas energéticos mundiales y la gestión de la red, y promover el desarrollo económico internacional, además de servir como principal recurso mundial de conocimientos especializados en todos los aspectos de la tecnología del hidrógeno.
Energía del hidrógeno
El hidrógeno es altamente inflamable y tiene una energía de ignición muy baja. Puede encenderse fácilmente por una descarga estática, un roce, una fricción, un calentamiento o incluso un choque mecánico. Es posible la ignición espontánea tras una liberación o despresurización repentina.
Se aplica un alto voltaje de corriente continua a través de dos electrodos en el agua para producir hidrógeno, que luego se almacena a presión. También se produce oxígeno, pero a veces simplemente se libera al entorno, lo que puede dar lugar a pequeñas bolsas localizadas de aire enriquecido en oxígeno. Un pequeño número de electrolizadores puede contener una solución alcalina de hidróxido de potasio.
En las estaciones de servicio, el hidrógeno se almacena a presiones superiores a las que se encuentran en los depósitos de combustible de los vehículos, por lo que estarán por encima de los 1000 bares. Las presiones de las bombonas de los vehículos pueden oscilar entre 350 y 700 bares.
Las pilas de combustible de hidrógeno combinan químicamente el gas de hidrógeno suministrado a presión con el oxígeno, normalmente suministrado desde el aire a presión atmosférica, para generar electricidad. La pila de combustible está conectada a través de una tubería especial a una botella de hidrógeno de alta presión, que debe estar equipada con un dispositivo de alivio de la presión de la temperatura (TPRD).
Hidrógeno h2
Elemento químico, símbolo H y número atómico 1Hidrógeno, 1Periodo de brillo púrpura en su estado de plasmaHidrógenoApariciónGas incoloroPeso atómico estándar Ar, std(H)[1,00784, 1,00811] convencional: 1,008[1]El hidrógeno en la tabla periódica
El hidrógeno es el elemento químico de símbolo H y número atómico 1. El hidrógeno es el elemento más ligero. En condiciones normales, el hidrógeno es un gas de moléculas diatómicas con la fórmula H2. Es incoloro, inodoro, insípido,[8] no tóxico y altamente combustible. El hidrógeno es la sustancia química más abundante en el universo, constituyendo aproximadamente el 75% de toda la materia normal[9][nota 1] Las estrellas, como el Sol, están compuestas principalmente por hidrógeno en estado de plasma. La mayor parte del hidrógeno en la Tierra existe en formas moleculares como el agua y los compuestos orgánicos. Para el isótopo más común del hidrógeno (símbolo 1H) cada átomo tiene un protón, un electrón y ningún neutrón.
En el universo primitivo, la formación de protones, los núcleos del hidrógeno, se produjo durante el primer segundo después del Big Bang. La aparición de átomos neutros de hidrógeno en todo el universo se produjo unos 370.000 años después, durante la época de recombinación, cuando el plasma se había enfriado lo suficiente como para que los electrones permanecieran unidos a los protones[10].
Producción de hidrógeno
El hidrógeno utilizado en las pilas de combustible es un gas muy inflamable y puede provocar incendios y explosiones si no se manipula correctamente. El hidrógeno es un gas incoloro, inodoro e insípido. El gas natural y el propano también son inodoros, pero a estos gases se les añade un odorante que contiene azufre (mercaptano) para poder detectar una fuga. En la actualidad, es difícil saber si hay una fuga de hidrógeno porque no tiene olor. El hidrógeno es un gas muy ligero. No se conocen olores que puedan añadirse al hidrógeno y que sean lo suficientemente ligeros como para difundirse a la misma velocidad que el hidrógeno. En otras palabras, para cuando un trabajador huela un odorante, las concentraciones de hidrógeno podrían haber superado ya su límite inferior de inflamabilidad.