Conociendo al Hidrógeno

El hidrógeno es el elemento más ligero de la naturaleza y el más abundante en el universo. Se considera que constituye el 75% de la masa del universo y forma el 90% de sus moléculas. El científico británico Herry Cavendish lo descubrió y en 1766 describió algunas de las cualidades del "aire inflamable", a quien el químico francés Antoine Laurent Lavoisier le dió el nombre de hidrógeno en 1785. No existe en la tierra en forma natural sino combinado, por lo que para disponer de él, se requiere producirlo en ciertos procesos.

El hidrógeno tiene el más alto contenido energético de todos los combustibles (120 kJ/g) comparado con los 45.26 kJ/g de la gasolina y los 50.19 kJ/g del gas natural. Su velocidad de inflamación es alta con amplios límites de inflamabilidad, lo cual lo favorece como combustible para motores de combustión interna, turbinas de gas o motores a chorro. Posee alta temperatura de ignición y baja luminosidad de llama lo que lo hace más seguro en relación a otros combustibles.

Un vector energético que puede almacenarse

El hidrógeno no es un recurso al que se puede acceder por minería o extracción como en los combustibles fósiles, por lo que, si queremos obtener hidrógeno, necesariamente habrá que producirlo a partir de unas materias primas (agua, hidrocarburos, biomasa, etc.).

El H₂ es un "portador de energía", lo que significa que almacena y transporta energía generada en una planta productora hasta su lugar de aprovechamiento. Es similar a la electricidad, que es producida en una planta generadora y llevada hasta su lugar de uso por cables, donde se ocupa en activar motores, calefactores o aparatos eléctricos, como un ordenador.

El gran valor añadido que aporta el hidrógeno como vector energético respecto a la electricidad es su capacidad de ser almacenado. La electricidad no se almacena. El hidrógeno es la energía química renovable que podemos almacenar y transformar a energía eléctrica dónde y cuándo sea necesario. El hidrógeno representa una forma de almacenar fuentes renovables de energía garantizando un abastecimiento permanente y continuo de energía "limpia" para la sociedad.

También resulta destacable el hecho de que el hidrógeno y la electricidad pueden convertirse en dos portadores de energía complementarios e intercambiables en función del tipo de demanda energética y del lugar de suministro final de la energía. La complementariedad del hidrógeno y la electricidad, se basa en la existencia tanto de equipos que consumiendo agua y electricidad producen hidrógeno y oxígeno (caso de los electrolizadores), como de equipos que a partir del hidrógeno y del oxígeno del aire, producen electricidad y agua (pilas de combustible, y equipos de combustión como motores o turbinas).

Beneficio Ambiental: un combustible limpio y amigable con el medio ambiente

Una de las motivaciones principales que mueven las políticas energéticas actuales es la reducción de las emisiones de CO₂ (principal agente causante del efecto invernadero y pieza clave en el cambio climático).

Más allá de las soluciones transitorias que pueden suponer la introducción de técnicas para limitar emisiones (usos limpios, filtrado de gases, captura de CO₂, ...) las soluciones vienen a través de la utilización de otros portadores de energía que produzcan menos contaminación en todo su ciclo de vida. Es en este contexto en el que se sitúa el hidrógeno como nuevo portador de energía que ofrece notables beneficios medioambientales.

Emisión "cero" de contaminantes. Cuando el combustible es hidrógeno, los productos que se pueden generar al emplearlo como tal se reducen a agua, calor y electricidad, en lugar de dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre y otras partículas inherentes a la combustión de combustibles fósiles.

Altas eficiencias en la utilización del combustible. El hecho de poder convertir de forma directa el combustible a energía a través de una reacción electroquímica, como sucede en las pilas de combustible, permite producir más energía con la misma cantidad de combustible que si lo comparamos con una combustión tradicional. El proceso directo hace que las eficiencias puedan alcanzar entre 30% y 90%, con dependiendo del sistema de pila de combustible y además se puede emplear el calor adicional producido.

Reducción del peligro medioambiental inherente de las industrias extractivas. El hidrógeno puede ser producido a partir de fuentes renovables, evitándose así el deterioro ambiental asociado a la extracción de combustibles fósiles de la Tierra.

Seguridad energética y versatilidad

En lo referente a asegurar el abastecimiento energético, el hidrógeno, como portador de energía que puede ser producido a partir de diferentes e inagotables recursos, utilizando distintas formas de energía, puede disminuir el grado de dependencia de los combustibles fósiles contribuyendo a destensar el equilibrio geopolítico-energético, haciendo uso de recursos autóctonos o, en cualquier caso, recursos que se presentan en la naturaleza con una distribución mundial más equilibrada.

Así mismo, las múltiples aplicaciones que ofrece el hidrogeno como vector energético (empleo en equipos de combustión para generación combinada de calor y electricidad, utilización en pilas de combustible para propulsión eléctrica en el transporte, generación de electricidad, ...) confiere al hidrógeno una versatilidad que contribuye a posicionarlo como piedra clave de una economía energética sostenible de futuro.

La energía del siglo XXI

La posibilidad de producir energía mediante un elemento en abundancia y sin contaminar, en una era de calentamiento global generado por las actividades del hombre, hace pensar que tal y como promulga la prestigiosa organización independiente de investigación medioambiental World Watch Institute "el hidrógeno será la energía del siglo XXI". Para Seth Dunn, autor de dicho informe, "la pregunta clave ya no es si nos dirigimos hacia un mundo basado en el hidrógeno como energía, sino como llegaremos hasta él y cuanto tiempo nos llevará".