Humboldt State University

Centro de Investigación de Energía Schatz

Hidrógeno como portador de energía

El hidrógeno ha sido un combustible confiable por varios años, desde su uso como un gas doméstico en muchas casas en el siglo XIX hasta los poderosos motores de los cohetes espaciales de hoy. Ahora, con el desarrollo de la celda de combustible PEM, el hidrógeno tiene la gran oportunidad de convertirse en el mayor portador de energía para nuestra sociedad.

Utilizar la tecnología del hidrógeno tiene muchas ventajas:

Preguntas Comunes Sobre el Hidrógeno

¿Qué es el hidrógeno?

El hidrógeno es un gas sin color, sin odor, y no tóxico. Es boyante, muy difusivo, y termalmente conductivo. Se quema con una llama limpia y caliente.

¿Cómo se produce el hidrógeno?

La mayoría del hidrógeno producido hoy en día se deriva del gas natural (compuesto principalmente del metano) por medio del proceso de la reformación con vapor. Ya que este proceso depende de un combustible fósil no renovable, no se considera una fuente factible de largo plazo para la producción del hidrógeno. La producción del hidrógeno por medio de la reformación también agrega dioxodo de carbono a la atmósfera.

Se puede producir el hidrógeno utlizando fuentes de energía renovable por medio del proceso de electrólisis. Se abastece electricidad de fuentes solares, eólicas o hidroeléctricas a un electrolizador, con que se divide el agua para producir hidrógeno y oxígeno. El proceso químico es:

Electricidad + Agua ---> Hidrógeno + Oxígeno + Calor

El electrólisis impulsado por la electricidad renovable es sustentable, eficiente (aproximadamente 75%) y no agota los recursos naturales. La pequeña cantidad de agua necesaria (aproximadamente dos litros de agua produce una cantidad de hidrógeno con la potencia energética de un litro de gasolina) se devuelve al medio ambiente cuando se consume el hidrógeno. El oxígeno también puede servir como un subproducto útil.

¿Por qué debemos utilizar el hidrógeno?

El hidrógeno es un combustible maravilloso. Podemos utilizarlo como un combustible para el transporte en automóviles, camiones, y aviones. Podemos quemarlo en quemadores catalíticos para producir calor para cocinar o para calentar el agua y el aire en nuestras casas o para producir calor para procesos industriales, de igual manera como ya usamos el gas natural. Utilizado en las celdas de combustible, el hidrógeno produce electricidad de una manera silenciosa, limpia y eficiente. La combustión del hidrógeno no contribuye ni al cambio de clima, ni a la lluvia ácida, ni a la contaminación del aire.

El hidrógeno funciona como un medio de almacenaje de la energía renovable. Esto es necesario porque las fuentes de energía renovables no están siempre disponibles (no hace sol ni viento a todas horas). El hidrógeno también puede transportar la energía renovable donde se encuentra (por ejemplo en los desiertos donde hace mucho sol o en las regiones vientosas) a otras regiones por medio de tubería.

El hidrógeno se puede producir en cualquier país. Por ejemplo, los Estados Unidos podría producir toda su propia energía utilizando la energía renovable y el hidrógeno, así eliminando nuestra dependencia en otros paises y reduciendo la probabilidad de más guerras en el futuro sobre el petroleo.

¿Es seguro el hidrógeno?

El hidrógeno es un combustible y como cualquier combustible puede ser peligroso. Sin embargo, en muchos sentidos el hidrógeno es más seguro que los combustibles comunes que ya utilizamos, por ejemplo el gas natural, el propano, y la gasolina. Esta diferencia se debe al hecho que el hidrógeno es muy boyante y difusivo. En caso de cualquier grieta o agujero en un tanque o tubo, el hidrógeno se disipa muy rapidamente y no permanece en un lugar para formar una mezcla explosiva de gases. Varios sistemas industriales de hidrógeno han funcionado por años sin problemas de seguridad.

¿Cuánto cuesta el hidrógeno?

El hidrógeno producido con energía renovable todavía es caro. Los investigadores estiman un costo actual entre US$9 - $36 por gigjoule para producir el hidrógeno con energía renovable, dependiendo de la tecnología aplicada y otros factores económicos*. Estos precios son aproximadamente una a cuatro veces más que el costo actual del gas natural en California. Sin embargo, con más diminución en los costos de la energía solar y eólica, el hidrógeno renovable va a llegar a ser más económico.

* Ogden, Joan y Joachim Nitsch. “Solar Hydrogen,” de Renewable Energy: Sources for Fuels and Electricity, Redactado por Thomas B. Johansson et al. Island Press, 1993.