{"id":5271,"date":"2021-07-22T21:19:00","date_gmt":"2021-07-23T00:19:00","guid":{"rendered":"https:\/\/saeeg.org\/?p=5271"},"modified":"2022-01-17T21:28:41","modified_gmt":"2022-01-18T00:28:41","slug":"las-etapas-y-opciones-de-la-produccion-de-energia-a-partir-del-hidrogeno","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/saeeg.org\/index.php\/2021\/07\/22\/las-etapas-y-opciones-de-la-produccion-de-energia-a-partir-del-hidrogeno\/","title":{"rendered":"LAS ETAPAS Y OPCIONES DE LA PRODUCCI\u00d3N DE ENERG\u00cdA A PARTIR DEL HIDR\u00d3GENO"},"content":{"rendered":"\n

Giancarlo Elia Valori*<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n\n\n\n

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Foto de\u00a0Rafael Classen rcphotostock.com<\/a>\u00a0en\u00a0Pexels<\/a><\/em><\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Hay tres formas principales de utilizar la energ\u00eda del hidr\u00f3geno:<\/span><\/p>\n

1) combusti\u00f3n interna;<\/span><\/p>\n

2) conversi\u00f3n a electricidad utilizando una pila de combustible;<\/span><\/p>\n

3) fusi\u00f3n nuclear.<\/span><\/p>\n

El principio b\u00e1sico de un motor de combusti\u00f3n interna de hidr\u00f3geno es el mismo que el de un motor de combusti\u00f3n interna de gasolina o diesel. El motor de combusti\u00f3n interna de hidr\u00f3geno es una versi\u00f3n ligeramente modificada del motor de combusti\u00f3n interna de gasolina tradicional. La combusti\u00f3n interna de hidr\u00f3geno quema hidr\u00f3geno directamente sin usar otros combustibles o producir vapor de agua de escape.<\/span><\/p>\n

Los motores de combusti\u00f3n interna de hidr\u00f3geno no requieren ning\u00fan entorno especial costoso o catalizadores para realizar completamente el trabajo, por lo que no hay problemas de costos excesivos. Muchos motores de combusti\u00f3n interna de hidr\u00f3geno desarrollados con \u00e9xito son h\u00edbridos, lo que significa que pueden usar hidr\u00f3geno l\u00edquido o gasolina como combustible.<\/span><\/p>\n

El motor de combusti\u00f3n interna de hidr\u00f3geno se convierte as\u00ed en un buen producto de transici\u00f3n. Por ejemplo, si no puede llegar a su destino despu\u00e9s de repostar, pero encuentra una estaci\u00f3n de reabastecimiento de hidr\u00f3geno, puede usar hidr\u00f3geno como combustible. O puede usar hidr\u00f3geno l\u00edquido primero y luego una estaci\u00f3n de reabastecimiento de combustible regular. Por lo tanto, la gente no tendr\u00e1 miedo de utilizar veh\u00edculos impulsados por hidr\u00f3geno cuando las estaciones de repostaje de hidr\u00f3geno a\u00fan no est\u00e1n muy extendidas.<\/span><\/p>\n

El motor de combusti\u00f3n interna de hidr\u00f3geno tiene una peque\u00f1a energ\u00eda de ignici\u00f3n; es f\u00e1cil lograr la combusti\u00f3n, por lo tanto, se puede lograr un mejor ahorro de combustible en condiciones de trabajo m\u00e1s amplias.<\/span><\/p>\n

La aplicaci\u00f3n de la energ\u00eda del hidr\u00f3geno se logra principalmente a trav\u00e9s de pilas de combustible. La forma m\u00e1s segura y eficiente de usarlo es convertir la energ\u00eda del hidr\u00f3geno en electricidad a trav\u00e9s de dichas c\u00e9lulas. El principio b\u00e1sico de la generaci\u00f3n de energ\u00eda de pila de combustible de hidr\u00f3geno es la reacci\u00f3n inversa de electr\u00f3lisis del agua, el hidr\u00f3geno y el ox\u00edgeno suministrados al c\u00e1todo y al \u00e1nodo, respectivamente. El hidr\u00f3geno que se separa – despu\u00e9s de la reacci\u00f3n del electr\u00f3lito – hace que los electrones emitidos alcancen el \u00e1nodo a trav\u00e9s del c\u00e1todo por medio de una carga externa.<\/span><\/p>\n

La principal diferencia entre la pila de combustible de hidr\u00f3geno y la bater\u00eda ordinaria es que esta \u00faltima es un dispositivo de almacenamiento de energ\u00eda que almacena energ\u00eda el\u00e9ctrica y la libera cuando es necesario, mientras que la pila de combustible de hidr\u00f3geno es estrictamente un dispositivo de generaci\u00f3n de energ\u00eda, como una planta de energ\u00eda.<\/span><\/p>\n

Lo mismo que un dispositivo de generaci\u00f3n de energ\u00eda electroqu\u00edmica que convierte directamente la energ\u00eda qu\u00edmica en energ\u00eda el\u00e9ctrica. El uso de la pila de combustible de hidr\u00f3geno para generar electricidad, convierte directamente la energ\u00eda qu\u00edmica de combusti\u00f3n en energ\u00eda el\u00e9ctrica sin combusti\u00f3n. La tasa de conversi\u00f3n de energ\u00eda puede alcanzar del 60% al 80% y tiene una baja tasa de contaminaci\u00f3n. El dispositivo puede ser grande o peque\u00f1o, y es muy flexible.<\/span><\/p>\n

B\u00e1sicamente, las bater\u00edas de combusti\u00f3n de hidr\u00f3geno funcionan de manera diferente a los motores de combusti\u00f3n interna: las bater\u00edas de combusti\u00f3n de hidr\u00f3geno generan electricidad a trav\u00e9s de reacciones qu\u00edmicas para propulsar autom\u00f3viles, mientras que los motores de combusti\u00f3n interna usan calor para conducir autom\u00f3viles.<\/span><\/p>\n

Debido a que el veh\u00edculo de pila de combustible no implica combusti\u00f3n en el proceso, no hay p\u00e9rdida mec\u00e1nica o corrosi\u00f3n. La electricidad generada por la bater\u00eda de combusti\u00f3n de hidr\u00f3geno se puede utilizar directamente para impulsar las cuatro ruedas del veh\u00edculo, dejando as\u00ed fuera el dispositivo de transmisi\u00f3n mec\u00e1nica. Los pa\u00edses que est\u00e1n desarrollando investigaciones son conscientes de que la bater\u00eda del motor de combusti\u00f3n de hidr\u00f3geno pondr\u00e1 fin a la contaminaci\u00f3n. La investigaci\u00f3n y el desarrollo de tecnolog\u00eda ya han producido con \u00e9xito veh\u00edculos de pila de hidr\u00f3geno: las industrias de poda de autom\u00f3viles de vanguardia incluyen GM, Ford, Toyota, Mercedes-Benz, BMW y otras compa\u00f1\u00edas internacionales importantes.<\/span><\/p>\n

En el caso de la fusi\u00f3n nuclear, la combinaci\u00f3n de n\u00facleos de hidr\u00f3geno (deuterio y tritio) en n\u00facleos m\u00e1s pesados (helio) libera enormes cantidades de energ\u00eda.<\/span><\/p>\n

Las reacciones termonucleares, o cambios radicales en los n\u00facleos at\u00f3micos, son actualmente nuevas fuentes de energ\u00eda muy prometedoras. Los n\u00facleos de hidr\u00f3geno implicados en la reacci\u00f3n nuclear, como el hidr\u00f3geno, el deuterio, el fl\u00faor, el litio, el iridio (obtenido especialmente de meteoritos ca\u00eddos en nuestro planeta), etc., obtienen la energ\u00eda cin\u00e9tica necesaria del movimiento t\u00e9rmico y provocan la reacci\u00f3n de fusi\u00f3n.<\/span><\/p>\n

La propia reacci\u00f3n termonuclear detr\u00e1s de la explosi\u00f3n de la bomba de hidr\u00f3geno, que puede producir una gran cantidad de calor en un instante, todav\u00eda no puede utilizarse con fines pac\u00edficos. Bajo condiciones espec\u00edficas, sin embargo, la reacci\u00f3n termonuclear puede lograr una reacci\u00f3n termonuclear controlada. Este es un aspecto importante para la investigaci\u00f3n experimental. La reacci\u00f3n termonuclear controlada se basa en el reactor de fusi\u00f3n. Una vez que un reactor de fusi\u00f3n tiene \u00e9xito, puede proporcionar a la humanidad la fuente de energ\u00eda m\u00e1s limpia e inagotable.<\/span><\/p>\n

La viabilidad de un reactor de fusi\u00f3n nuclear controlado m\u00e1s grande es tokamak<\/em>. Tokamak<\/em> es un dispositivo de forma toroidal que utiliza un potente campo magn\u00e9tico para confinar el plasma. Tokamak es uno de los varios tipos de dispositivos de confinamiento magn\u00e9tico desarrollados para producir energ\u00eda de fusi\u00f3n termonuclear controlada.<\/span><\/p>\n

A partir de 2021, es el principal candidato para un reactor de fusi\u00f3n. El nombre tokamak<\/em> proviene del ruso (toroidal’naja kamera s magnitnymi katu\u0161kami<\/em>: c\u00e1mara toroidal con bobinas magn\u00e9ticas). Su configuraci\u00f3n magn\u00e9tica es el resultado de una investigaci\u00f3n realizada en 1950 por los cient\u00edficos sovi\u00e9ticos Andrei Dmitrievi\u010d Sakharov (1921-1989) e Igor’ Evgen’evi\u010d Tamm (1895-1971), aunque el nombre se remonta m\u00e1s precisamente a 1957.<\/span><\/p>\n

En el centro de tokamak<\/em> hay una c\u00e1mara de vac\u00edo en forma de anillo con bobinas enrolladas en el exterior. Cuando se energiza, se genera un enorme campo magn\u00e9tico espiral dentro del tokamak<\/em>, que calienta el plasma en el interior a una temperatura muy alta, lo que logra el prop\u00f3sito de la fusi\u00f3n nuclear.<\/span><\/p>\n

La energ\u00eda, los recursos y los problemas ambientales necesitan urgentemente la energ\u00eda del hidr\u00f3geno para resolver la crisis ambiental, pero la preparaci\u00f3n de la energ\u00eda del hidr\u00f3geno a\u00fan no est\u00e1 madura, y la mayor parte de la investigaci\u00f3n sobre materiales de almacenamiento de hidr\u00f3geno todav\u00eda se encuentra en la etapa de laboratorio exploratorio. La producci\u00f3n de energ\u00eda de hidr\u00f3geno tambi\u00e9n debe centrarse en la producci\u00f3n \u201cbiol\u00f3gica\u201d de hidr\u00f3geno.<\/span><\/p>\n

Otros m\u00e9todos de producci\u00f3n de hidr\u00f3geno son insostenibles y no cumplen los requisitos de desarrollo cient\u00edfico. Dentro de la producci\u00f3n biol\u00f3gica, la producci\u00f3n microbiana requiere una combinaci\u00f3n org\u00e1nica de ingenier\u00eda gen\u00e9tica e ingenier\u00eda qu\u00edmica para que la tecnolog\u00eda existente pueda utilizarse plenamente para desarrollar organismos productores de hidr\u00f3geno que cumplan los requisitos lo antes posible. La producci\u00f3n de hidr\u00f3geno a partir de biomasa requiere una mejora continua y una promoci\u00f3n vigorosa de la tecnolog\u00eda. Es un proceso dif\u00edcil.<\/span><\/p>\n

El almacenamiento de hidr\u00f3geno centrado en el descubrimiento de nuevos aspectos de los materiales o su preparaci\u00f3n a\u00fan no est\u00e1 a nivel industrial a gran escala. Teniendo en cuenta los diferentes mecanismos de almacenamiento de hidr\u00f3geno, y el material a utilizar, tambi\u00e9n necesita m\u00e1s estudio.<\/span><\/p>\n

Adem\u00e1s, cada material de almacenamiento de hidr\u00f3geno tiene sus propias ventajas y desventajas, y la mayor\u00eda de las propiedades del material de almacenamiento tienen las caracter\u00edsticas que se relacionan con la aductividad y las propiedades de un solo material, m\u00e1s com\u00fanmente conocido.<\/span><\/p>\n

Por lo tanto, se cree que los esfuerzos deben centrarse en el desarrollo de un material compuesto de almacenamiento de hidr\u00f3geno, que integre las ventajas de almacenamiento de m\u00faltiples materiales individuales, en la l\u00ednea de mayores esfuerzos futuros.<\/span><\/p>\n

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* <\/sup><\/em><\/strong>Copresidente del Consejo Asesor Honoris Causa. El Profesor Giancarlo Elia Valori es un eminente economista y empresario italiano. Posee prestigiosas distinciones acad\u00e9micas y \u00f3rdenes nacionales. Ha dado conferencias sobre asuntos internacionales y econom\u00eda en las principales universidades del mundo, como la Universidad de Pek\u00edn, la Universidad Hebrea de Jerusal\u00e9n y la Universidad Yeshiva de Nueva York. Actualmente preside el \u00abInternational World Group\u00bb, es tambi\u00e9n presidente honorario de Huawei Italia, asesor econ\u00f3mico del gigante chino HNA Group y miembro de la Junta de Ayan-Holding. En 1992 fue nombrado Oficial de la Legi\u00f3n de Honor de la Rep\u00fablica Francesa, con esta motivaci\u00f3n: \u201cUn hombre que puede ver a trav\u00e9s de las fronteras para entender el mundo\u201d y en 2002 recibi\u00f3 el t\u00edtulo de \u201cHonorable\u201d de la Academia de Ciencias del Instituto de Francia.<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

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Traducido al espa\u00f1ol por el Equipo de la SAEEG con expresa autorizaci\u00f3n del autor. Prohibida su reproducci\u00f3n.<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

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