Hidrógeno Como Combustible

Hidrógeno como combustible.

Planteamiento del problema.

En nuestro presente existe cada vez una mayor necesidad por reducir el nivel de contaminantes presentes en la atmósfera, ya que estos son los principales causantes de problemas como el efecto de invernadero, entre otros que están afectando seriamente a la humanidad, surge la necesidad de buscar nuevas soluciones que contribuyan al mejoramiento de estos problemas sin recurrir a limitaciones en la producción de energía, ya que esto implicaría un retraso tanto en el desarrollo económico, cultural, tecnológico como en el investigativo de nuestro país.

Además que las reservas mundiales de combustibles fósiles están acabándose, lo que ocasiona numerosos problemas: los recursos no renovables crean tensiones políticas y es obvio que su creciente consumo por parte de las industrias afecta nuestra atmósfera e incluso puede cambiar el clima.

Justificación.

Tomando en cuenta los beneficios e intereses de la energía alternativa como solución energética van más allá de la reducción de costos únicamente, se presenta además que el mayor uso de estas brindan, la oportunidad de reducir la dependencia con los combustibles fósiles como también de disminuir la contaminación ambiental, debido a que causa un efecto notablemente menor sobre el medio ambiente.

Muchos científicos ya han señalado el hidrógeno, un gas limpio y de fácil obtención, como una respuesta prometedora a largo plazo. Cuando el hidrógeno arde, se combina con oxígeno en el aire para producir agua. Su único problema de contaminación es leve: el hidrógeno que arde dentro de una máquina puede generar óxido nitroso. Este fenómeno causado por el nitrógeno del aire que se combina con oxígeno no quemado en los cilindros, ocurre en todo motor de combustión interna, sin importar qué combustible use.

Hipótesis

Hay que destacar las ventajas de la utilización del hidrógeno, como son sin duda su bajo nivel de emisiones contaminantes (nula emisión de CO2, CO, hidrocarburos y nula emisión de óxidos de nitrógeno) , su alta eficiencia energética y su bajo nivel de ruido y vibraciones.

No obstante, el hidrógeno hoy en día tiene algunos inconvenientes prácticos: en primer lugar, los asociados con la autonomía (la muy baja densidad del hidrógeno implica que, para conseguir la misma autonomía que un vehículo convencional, se requiere un depósito más grande y pesado); por otro lado, los relacionados con el estado de desarrollo tecnológico (las pilas de combustible son todavía caras y no hay productos en el mercado con una viabilidad comparable a la de un motor convencional), y por último, como el hidrógeno no es un recurso que se encuentre libre en la naturaleza, es necesario producirlo a partir de otras materias primas, al igual que ocurre con la electricidad y, por tanto, es imprescindible analizar los consumos y eficiencias de toda la cadena de producción para conocer si, para una aplicación determinada, el hidrógeno permite ahorrar emisiones o aumentar la eficiencia total.

Sobre el estado de la tecnología, hay que seguir avanzando para conseguir depósitos para hidrógenos compactos, ligeros y económicos, y hay que seguir trabajando con las pilas de combustible para conseguir fabricarlas con un menor costo y con una mayor durabilidad o tiempo de vida en uso. Pensando tanto en aplicaciones concretas a corto plazo, como en las aplicaciones de futuro donde el uso generalizado del hidrógeno adquiera sentido.

Los llamados nichos de utilización, como el uso de vehículos en atmósferas sensibles (interiores de edificios, espacios naturales protegidos, naves de almacenamiento de alimentos, etc.) donde no son admisibles emisiones contaminantes, y solo es posible el uso de vehículos eléctricos - o de hidrógeno, que permiten una mayor autonomía y menor tiempo de recarga. O el uso de pilas de combustible a hidrógeno en zonas residenciales, hoteles y hospitales donde la nula emisión de ruido y contaminantes es un factor determinante. O como unidades de respaldo en lugares donde la mejor forma de transportar energía acumulada y transformable rápidamente en electricidad de emergencia es el almacenamiento del hidrógeno a alta presión (barcos, aviones, trenes).

Emplazamientos con muy buen potencial eólico pero con conexión débil a la red eléctrica, por lejanía a los puntos de consumo. En estos casos, un parque eólico de gran potencia vería normalmente limitada su operación a la capacidad de vertido a la red eléctrica. Pero podría producirse un hidrógeno residual barato que podría distribuirse a estaciones de servicio cercanas para abastecer a pequeñas flotas de vehículos.

En otro posible escenario futuro, en el que se hayan encontrado nuevos yacimientos de combustibles fósiles explotables, o se utilice de forma limpia el carbón (más de 200 años de reservas conocidas y buena distribución geopolítica), pero en el que se haya tomado la decisión de eliminar las emisiones de CO2 mediante el secuestro y almacenamiento de CO2, los vehículos a hidrógeno serán sin duda la alternativa más adecuada.

Objetivos.

De lo expuesto anteriormente se llega a la conclusión de que una buena solución se encuentra en cambiar de base energética utilizando un combustible con el cual se puedan eliminar o reducir notablemente las emisiones de contaminantes a la atmósfera y esto es precisamente lo que se lograría con el uso de una fuente alterna de energía. El combustible que se propone como solución es el hidrógeno.

Se ha seleccionado al hidrógeno como el combustible que puede dar solución a dichos problemas debido a:

El hidrógeno cuya base de obtención es el agua, es muy abundante y puede ser utilizado tanto en países energéticamente pobres como en los ricos. El petróleo crudo y el gas natural son abastecedores de energía limitados.

El hidrógeno puede ser utilizado como recurso energético.

El hidrógeno puede sustituir a los combustibles utilizados actualmente.

Los productos de combustión son considerados no contaminantes o contaminantes en muy bajo grado.

Este es un proyecto de bajos costos y competitivo.

Existe la necesidad de adoptar otras fuentes de energía además de la electricidad para suplir las deficiencias en el sector

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