Cuando se trata de buscar la fuente de energía que reemplazará a los combustibles fósiles, no faltan opciones. La energía solar, la energía eólica , el etanol y los biocombustibles suelen ser los contendientes más citados para reemplazar los motores de combustión a base de petróleo y las centrales eléctricas de carbón.
Pero el hidrógeno se destaca como una fuente de energía alternativa prometedora. Aunque la idea del hidrógeno como fuente de combustible ampliamente utilizada para propulsar automóviles y generar electricidad es un concepto relativamente nuevo en respuesta a la búsqueda de una alternativa al petróleo, las celdas de combustible de hidrógeno en realidad son anteriores al motor de combustión interna, que se inventó a mediados del siglo XIX. siglo, por unos 20 años.
Dado que la forma más básica de esta tecnología existe desde hace casi 150 años, ¿por qué ha llegado de repente su hora?
¿Por qué hidrógeno?
El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo, por lo que no hay posibilidad de que los consumidores humanos agoten el suministro. Ciertamente, hay suficientes recursos de petróleo para satisfacer la demanda mundial ahora, pero muchos expertos en energía predicen que el suministro mundial de petróleo se agotará dentro de 60 años, según un informe de Ars Technica . Es tan fácil de producir que el proceso podría completarse en casa con el equipo adecuado.
Agotar el suministro mundial de petróleo o incluso acercarse a los inevitables déficits que vienen con una población en crecimiento (el planeta ahora alberga a 7 mil millones de personas a fines de octubre ) y el crecimiento económico no solo creará una gran escasez de energía que requerirá la rápida introducción de alternativas fuentes de energía ; quemar tanto combustible también significa una enorme carga para la atmósfera en el proceso. Y eso ni siquiera tiene en cuenta las posibles consecuencias ambientales de la extracción de petróleo crudo de la Tierra.
El hidrógeno, por el contrario, es de combustión limpia. El único subproducto de la energía del hidrógeno es el agua y el calor, los cuales pueden reciclarse. Básicamente, esto significa convertir un proceso que consume energía en uno que produce energía.
El hidrógeno, sin embargo, no es una fuente de energía lista como el petróleo y el gas natural. Más bien, es un medio para almacenar energía, ya que el hidrógeno puro no está disponible en la Tierra en las cantidades necesarias para alimentar toda una economía energética. Para obtener hidrógeno en forma de combustible utilizable se requiere energía. El hidrógeno se puede producir separándolo de las moléculas de oxígeno en el agua a través del proceso de electrólisis, o separándolo de las cadenas de hidrocarburos en los combustibles fósiles, un proceso que en sí genera emisiones de gases de efecto invernadero, como se detalla en este artículo .
¿Cómo genera el hidrógeno energía utilizable?
Las celdas de combustible de hidrógeno no funcionan como los motores de combustión a base de petróleo, que dependen del calor y la energía para generar energía.
Una celda de combustible se compone de una pila, "un sándwich de ánodos, cátodos y otros materiales de alta tecnología", como explica Ed Grabianowski de .com . El combustible de hidrógeno líquido entra alrededor de los ánodos, donde los electrones unidos al hidrógeno se separan de los propios átomos. Un electrolito dentro de la celda de combustible permite que pasen los protones de hidrógeno, pero no los electrones. Cuando los átomos de hidrógeno llegan al otro lado de la celda de combustible, el cátodo, se une al oxígeno, creando calor y vapor de agua.
¿Cuáles son los inconvenientes del hidrógeno?
A menos que viva en California, que ha tomado alguna iniciativa en la construcción de la infraestructura para respaldar el abastecimiento de hidrógeno , es probable que nunca haya visto la opción de llenar su automóvil con hidrógeno la última vez que estuvo en la estación de servicio.
En el otro lado de la moneda, si ha estado recientemente en un concesionario de automóviles, es probable que haya visto vehículos con motores de gasolina ordinarios, diésel y probablemente incluso algunos híbridos. ¿Pero los coches de hidrógeno? No es probable.
Y este es uno de los mayores obstáculos para implementar una nueva tecnología energética: los productores y distribuidores de energía necesitan la infraestructura para satisfacer la demanda de su combustible. Pero la demanda no puede existir realmente sin la infraestructura que la respalde. Es como el problema del "huevo y la gallina", pero la diferencia es que la solución probablemente valga miles de millones.
Otro inconveniente importante del hidrógeno es que, aunque es abundante, el combustible de hidrógeno puede ser difícil y costoso de almacenar. A temperatura ambiente normal, el hidrógeno existe en forma de gas. Para llevar el hidrógeno a un estado líquido que pueda almacenarse, transferirse y eventualmente usarse como combustible, se requiere una temperatura de -423 grados Fahrenheit (-253 grados Celsius). Mantener el combustible de hidrógeno tan frío requiere contenedores especializados como el de la foto de la izquierda.
Finalmente, los automóviles impulsados por hidrógeno son actualmente demasiado caros para que los compre el consumidor promedio. El año pasado, Toyota anunció que para 2015 el fabricante de automóviles tenía la intención de producir un vehículo impulsado por hidrógeno que costara alrededor de $50,000, una reducción del 90 por ciento en el precio actual de estos mismos vehículos ahora, según un informe de Bloomberg News . En un momento, los costos de producción de cada vehículo llegaban a $ 1 millón.
En otras palabras, si bien el hidrógeno es prometedor y tiene una atención e inversión considerables por parte de las empresas de energía y los fabricantes de automóviles, aún no ha llegado el momento. Entonces, sí, el hidrógeno puede ser la fuente de combustible del futuro, pero mañana, probablemente aún necesite llenar su automóvil con gasolina normal y vieja.
