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lunes, 29 de octubre de 2018

Hidrógeno, una apuesta de futuro como energía alternativa no contaminante


Debido a la actual necesidad de encontrar nuevas formas de producir energía eléctrica las cuales eviten la propagación del efecto invernadero y que no consuman mucha energía, se ha encontrado una nueva propuesta la cual se basa en la extracción de la misma a partir del hidrógeno. Este modelo propone ser un tipo de energía alternativa a las energías no renovables y/o contaminantes. El problema que tiene esta energía es el hecho de la dificultad a la hora de extraer hidrógeno puro de la atmósfera o de otros gases ya que no está en estado puro. Es por esto que hay que usar procedimientos para “filtrar” el hidrógeno; los cuales a su vez requieren mucho uso de electricidad. Esto es un gran obstáculo para la extracción de hidrógeno en estado puro ya que en realidad la energía que hay que utilizar para extraer ese hidrógeno puede ser extraída de recursos contaminantes (energías no renovables). Lo que hace esta energía muy cara y poco beneficiosa para la economía de los países que apuestan por ella (Tales como Japón, en la ciudad de Kioto). Por ello, se está investigando para sacar una forma más económica y limpia para obtener esta energía. Las empresas automovilísticas están desarrollando unos contenedores para almacenar esta energía en pilas que se utilizaran en futuros prototipos de vehículos propulsados por hidrógeno.
Retorno al pasado en las energías limpias:
Desde el comienzo del avance tecnológico de la humanidad, la gente ha necesitado hacer uso de unas energías ajenas a la de su fuerza en su beneficio: Por ejemplo usando la energía del viento para mover molinos y así moler el trigo, o usando la misma para desplazarse en el mar mediante barcos de vela. Otro ejemplo era aprovechar la energía solar que nutria las plantas (precisamente árboles) para cultivarlas y luego quemarlas y así producir calor en los hogares. El hecho de fueran tan limpias se debe principalmente a que estas energías eran muy poco complejas tecnológicamente.
Si tenemos en cuenta que el hidrógeno se generó en un principio desde el Big Bang hace más de catorce mil millones de años, podemos dar a entender que en el universo puede haber muchísimo hidrógeno desde hace miles de años que se puede extraer. Es por eso que esta propuesta quiere ser “la energía del futuro”. (Debido a que el universo, como es casi infinito, el hidrógeno que habrá en él es casi ilimitado o ilimitado ya que se está formando continuamente desde el centro del universo).
El hidrógeno como elemento:
Como ya es sabido, el hidrógeno es el elemento más abundante en todo el universo. Siendo un 60% de la materia que lo compone (siendo alguna parte hidrógeno puro y otra parte elementos formados a partir de él. Los átomos de hidrógeno más comunes se denominan “protios”. Los cuales están compuestos por un electrón (carga negativa) y un protón (carga positiva). Si este átomo tiene un neutrón en su núcleo se denomina “deuterio”. Y cuando tiene dos neutrones se denomina “tritio”.
En la tierra, como se ha mencionado antes, el hidrógeno no se encuentra en estado puro, y esto se debe a que el hidrógeno es un elemento muy reactivo. El agua y los hidrocarburos son dos ejemplos de compuestos que contienen hidrógeno. De los cuales será posible extraer el hidrógeno.
Fusión nuclear para crear energía:
Uno de los proyectos para generar energía en los que hay mas esperanza es la fusión nuclear. A pesar de ello, no se garantiza un éxito en este proyecto debido a su inestabilidad.
La fusión es el procedimiento por el cual dos átomos ligeros se unen para crear átomos más pesados. (Como hacen las estrellas por ejemplo). En el caso del hidrógeno, su objetivo es hacer que los que tengan un solo protón se unan. Tras esta unión se formará un átomo que tendrá dos protones en lugar de solo uno, que es propio de los átomos de helio. Los átomos de helio son más ligeros que los átomos de hidrógeno. Pero su masa restante en este caso no desaparecería si no que sería transformada en energía.
Un ejemplo de la enorme cantidad de energía que desprende este proceso es el lanzamiento de las bombas de hidrógeno, producido en 1952. Lo que demostró el poder destructivo y descontrolado de esta energía.
Los experimentos para la fusión nuclear que se realizaron en el siglo XX en Estados Unidos y en Gran Bretaña aun no han logrado dar sus frutos a pasar de las exhaustivas investigaciones que se han realizado para conseguir la fusión nuclear. Y esto se debe a que el resultado de la suma energética entre la inversión y la obtención de la misma era negativa (se uso más energía de la que luego se obtuvo).
A pesar de estos fracasos, un amplio número de países inicio, en la década de los noventa, se realizo un gran número de investigaciones para obtener dicha energía. Entre ellas, se desarrollo un proyecto llamado ITER (RTEI, Reactor Termonuclear Experimental Internacional) que consiste en la construcción de un reactor capaz de realizar la fusión nuclear. Este modelo sería una demostración de los futuros reactores que se comercializaran en algún futuro ya que actualmente la construcción de este reactor está teniendo algunos fallos técnicos a la hora de realizar este proyecto.
Formas de conseguir hidrógeno y sus futuras utilidades:
El método más usado en el siglo XXI para obtener hidrógeno es el “método de cracking” el cual nació en el año 2004. Este método se basa principalmente la utilización del calor y la presión a partir del petróleo. La mayor fuente de hidrógeno en la actualidad es el gas natural pero con el inconveniente principal de que la obtención de hidrógeno mediante el gas natural produce restos como el monóxido de carbono y el dióxido de carbono. Además el gas natural se empezará a agotar poco después del petróleo que ya lo está haciendo. Por tanto no es una alternativa razonable.
La electrólisis es uno de los métodos más sencillos para producir hidrógeno. Esto consiste en utilizar electricidad para romper elementalmente el agua para obtener hidrógeno por un lado y oxígeno por otro.
Fue a finales de 2004 cuando se anuncio este método para obtener el hidrógeno que se necesita. Pero por el  momento hay que estudiar las formas de obtener la energía necesaria para que la electrólisis funcione a máximo rendimiento (Posiblemente una energía solar o eólica).
El hecho de que la electrólisis llame tanto la atención se debe al tipo de residuos que esta forma de obtener energía mediante el hidrógeno expulsa. A diferencia de las energías fósiles, esta solo expulsa agua como único residuo.
Su funcionamiento se basaría en la combinación química del agua, la cual se obtendría por combinar el hidrógeno con el oxígeno. Esta reacción daría lugar a la energía que propulsaría los futuros vehículos que funcionasen con hidrógeno. En esta reacción, los electrones de estos elementos se verían obligados a pasar por un circuito externo el cual produciría dicha impulsión. Mientras que los elementos se mantendrían en los electrodos del sistema y saldrían en forma de agua. Lo que marca una gran diferencia con respecto a los residuos producidos por las energías fósiles.
Una de las utilidades de esta energía sería meter la electricidad obtenida en unos contenedores (o pilas) las cuales se utilizarían en muchísimos aspectos electrónicos y tecnológicos como por ejemplo para la electricidad de un coche o la de una silla de ruedas eléctrica. Pero esto también podría conllevar una contraparte debido a la inflamabilidad del mismo ya que para recargar estas pilas habría que ir a un centro capaz de recargarlas mediante el uso del hidrógeno. Por lo que estos centros podrían ser posibles bombas con una grandísima capacidad destructiva. Otro defecto de estos establecimientos seria su forma de obtener el hidrógeno necesario para poder repostar, debido a que la fuente más cercana de hidrógeno en el espacio es el Sol o Júpiter. Por lo que habría que utilizar otras formas para obtener hidrógeno (como energías fósiles o renovables conocidas actualmente).


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