viernes 29, marzo 2024

Hidrógeno: ¿Es conveniente el uso del Súper Combustible?

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De acuerdo a la teoría del pico de Hubbert, la cual predice que la producción de petróleo llegará a un máximo nivel y luego declinaría tan rápido como creció, se tiene en cuenta que de las reservas probadas se podría seguir explotando aquella materia prima para la producción de combustibles fósiles únicamente por 51 años. Se crea o no en el cambio climático, es una necesidad buscar alternativas para lo que representa este problema.

Una pronta solución se puede encontrar en el hidrógeno, primer elemento de la tabla periódica y el más abundante en todo el universo. Este, debido a su elevado poder calorífico (cantidad de energía por unidad de masa), que es tres veces mayor al de la gasolina, así como su capacidad de almacenamiento en estado líquido o gaseoso y que no emite gases contaminantes tras su combustión, lo hace un foco de atención dentro de los combustibles alternativos.

Siendo uno de los principales sectores de interés el vehicular y teniendo en cuenta las constantes innovaciones tecnológicas en el campo de los vehículos eléctricos, el hidrógeno como fuente de energía aún debe superar cruciales obstáculos para convertirse en un notable competidor en este sector. Un importante problema que se busca superar es su alto coste y dificultad de producción. A pesar de ser uno de los elementos más abundantes en el planeta, no es fácil de obtener; esto se debe a que no se encuentra de forma aislada (H2) en la naturaleza, sino que suele generarse a partir de otras sustancias como combustibles fósiles, biomasa, agua, etc.

Considerando que 71% de la superficie terrestre está cubierta por agua, producir hidrógeno a partir de esta sustancia sería lo ideal y para lograr esto es necesario realizar un proceso llamado electrólisis (descomposición del H2O en O2 y H2). Sin embargo, debido a la gran cantidad de energía requerida para este proceso, hace que sea un método muy costoso y deje de ser una alternativa “renovable” puesto que el costo sería mayor al beneficio.

La opción más ecoamigable para la producción de hidrógeno es usando energías renovables (la menos común en el mercado). Según un estudio realizado por la Universidad Stanford y la Universidad Técnica de Múnich, podría ser rentable si se utiliza todo el exceso que no es consumido ni almacenado. Podemos encontrar un claro ejemplo en California, Estados Unidos, estado que tuvo que desconectar una gran parte de sus paneles solares de la red en los veranos, debido a que la energía generada por este medio fue mucho mayor a la que necesitaban y al no estar correctamente integrados a una red de distribución, aquella energía no pudo ser vendida. Como se sabe, energía perdida es dinero perdido y tan solo en abril del 2019, el desperdicio de energía fue de 190 000 MWh, suficiente para energizar a 17 300 hogares durante todo un año. Sin la necesidad de acoplar la energía excedente a una red interconectada (elevada inversión inicial debido a la infraestructura e impacto ambiental), puede ser una solución bastante prometedora para la producción de hidrógeno.

Por otro lado, otro obstáculo que es necesario mencionar es la infraestructura para su distribución. Transportar este elemento de un punto A hacia un punto B mediante el uso de camiones con contenedores presurizados es muy costoso y a pesar de que se cuente con tuberías usadas convencionalmente para gas natural, para que el H2 pueda ser utilizado en vehículos debe encontrarse en estado puro; por lo que esto último no sería una opción viable.

Sin embargo, hay una solución para este problema, la cual es la construcción de plantas de producción y almacenamiento de hidrógeno en estaciones de distribución. Ubicadas estratégicamente en las ciudades y sabiendo que los vehículos que utilizan hidrógeno requieren de una pequeña cantidad para tener una gran autonomía (incluso mayor a la de los vehículos eléctricos de hoy en día), la producción no deberá ser tan alta a comparación de los combustibles fósiles.

Actualmente circulan aproximadamente 11 000 automóviles transportados con hidrógeno alrededor del mundo, una cifra no muy “impactante”, pero que marcas como Toyota con su conocido y sofisticado modelo Mirai o Hyundai con su robusto Nexo, están dispuestas a seguir apostando en este sector. Por otro lado, en cuanto al transporte público, los autobuses de hidrógeno son una solución igual de silenciosa que cualquier vehículo eléctrico y que únicamente emite agua; por lo que son ideales para grandes ciudades. 

Al ser esta una tecnología bastante prometedora y, como dijo Aristóteles “el placer del trabajo lleva a la perfección de la obra”, seguir desarrollándola representará una alternativa cada vez más atractiva para solucionar los problemas a los que hoy en día se enfrenta la humanidad.

*Artículo escrito por Eduardo Del Aguila, egresado de Ingeniería Mecánica de la PUCP, para INFOREGIÓN.

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