LA ENERGÍA DEL HIDRÓGENO PABLO VILLALBA Y PEDRO GÓMEZ

ÍNDICE 1) INTRODUCCIÓN 2) ESTRUCTURA DEL H2. 3) PILAS DE COMBUSTIBLE 4) COCHES 5)PREGUNTAS

INTRODUCCIÓN El H2 tiene múltiples aplicaciones: Como elemento en procesos químicos de producción de amoniaco, en la hidrogenación de grasas y aceites y en la obtención de metanol.hidrogenación grasasaceitesmetanol Producción de ácido clorhídrico, combustible para cohetes, y reducción de minerales metálicos.ácido clorhídricocombustiblecohetesreducciónminerales Aplicaciones criogénicas, incluyendo la investigación de la superconductividad.criogénicassuperconductividad El tritio se produce en las reacciones nucleares y se emplea en la construcción de bombas de hidrógeno Ytritioreacciones nuclearesbombas de hidrógeno El deuterio se emplea en aplicaciones nucleares como moderador, como constituyente del agua pesada.deuteriomoderadoragua pesada El hidrógeno puede emplearse en motores de combustión interna alternativos. Una flota de automóviles con motores de este tipo es mantenida en la actualidad por Chrysler-BMW.motores de combustión interna alternativos automóvilesChryslerBMW Pero la aplicación con una perspectiva de desarrollo y una repercusión a corto plazo mayor son las pilas de combustible, que transforman la energía química del hidrógeno en energía eléctrica de manera más eficiente que los motores convencionales y producen vapor de agua como residuo inocuo.

Las tecnologías de hidrógeno son aquellas tecnologías relacionadas con los diversos métodos de creación, almacenamiento y proceso del hidrógeno para su uso como energía secundaria. Las tecnologías del hidrógeno pueden desempeñar un papel importante en la prevención del cambio climático y crear energía limpia para muchos usuarios.

ESTRUCTURA Formado por un protón que se encuentra en el núcleo del átomo (contiene más del 99% de la masa del átomo) y un sólo electrón que "orbita" alrededor de dicho núcleo.

PILAS DE COMBUSTIBLE El uso del H2 con más expectativas de crecimiento es como energía secundaria aplicada al transporte. ¿Qué son? Las pilas de hidrógeno, también llamadas pilas de combustible, son sistemas electroquímicos en los que la energía de la reacción química que se produce en su seno se convierte directamente en electricidad sin necesidad de ningún sistema (mecánico) entre medias.

PILAS DE COMBUSTIBLE La pila de combustible consiste en un ánodo en el que se inyecta el combustible, en este caso hidrógeno, y un cátodo en el que se introduce el oxidante, normalmente oxígeno. Ambos electrodos están separados por un electrólito iónico conductor. Qué la diferencia de la pila eléctrica La principal diferencia de la pila de hidrógeno con la pila eléctrica estriba en que la primera ni se acaba ni necesita ser recargada, funciona mientras el combustible y el oxidante le sean suministrados desde fuera de la pila.

PILAS DE COMBUSTIBLE Su principio de funcionamiento es inverso al de una electrólisis en la que el agua se separa en sus componentes fundamentales (hidrógeno y oxígeno). En la pila de hidrógeno se produce una reacción entre ambos componentes para dar agua y una corriente eléctrica. 2H 2 + O 2 -> 2H 2 O Dependiendo del tipo de la pila de combustible se obtienen eficacias entre el 35% y el 60%.

Ventajas del uso de pilas de combustible Las pilas de combustible suponen una solución muy versátil a múltiples problemas siendo sus principales ventajas la escasa emisión de contaminantes y que la eficacia de estos dispositivos no depende del tamaño de las mismas. Así, podemos diseñar sistemas de almacenamiento de energía con un tamaño optimizado para el sistema donde se implantan, con un subproducto reutilizable en la industria como es el agua y que pasa totalmente desapercibido porque es un dispositivo que no causa ruidos ni vibraciones. Además, no debemos olvidar la proyección de las mismas integradas en el transporte dando una alternativa más autónoma y limpia al transporte de hoy en día.

Inconvenientes de las pilas de combustible El actual problema reside en la duración de las pilas y los costes de estas. Se debe recordar que son una forma de energía secundaria, realmente es limpia si la energía primaria para procesar el hidrógeno es limpio.

COCHES Los expertos aseguran que en unos pocos años se generalizarán estos vehículos, cuyos prototipos circulan ya por las carreteras sin generar contaminación Podrían evitar hasta muertes cada año sólo en Estados Unidos, al reducir la contaminación y el cambio climático El funcionamiento de estos automóviles se basa en las pilas de combustible, que transforman la energía química del hidrógeno en energía mecánica, eléctrica o térmica, aprovechándola de manera más eficiente que los motores convencionales y produciendo vapor de agua como residuo inocuo. Los expertos del sector aseguran que su producción en serie comenzará en 2010, y su precio se reducirá al llegar a las cadenas de montaje, de manera que en 2020 podrían ser la opción mayoritaria en el mercado. Por su parte, otras fuentes retrasan esta fecha hasta 2050, conscientes de las dificultades.

PREGUNTAS Usos del hidrógeno en la industria. ¿Es una energía limpia el uso de pilas de combustible? Principio de funcionamiento. Ventajas. Inconvenientes. Principal aplicación.