Almacenamiento de energía de hidrógeno
Casi todo el hidrógeno que se consume en Estados Unidos es utilizado por la industria para refinar petróleo, tratar metales, producir fertilizantes y procesar alimentos. Las refinerías de petróleo estadounidenses utilizan el hidrógeno para reducir el contenido de azufre de los combustibles.
La Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) comenzó a utilizar hidrógeno líquido en los años 50 como combustible para cohetes, y la NASA fue una de las primeras en utilizar pilas de combustible de hidrógeno para alimentar los sistemas eléctricos de las naves espaciales.
Las pilas de combustible de hidrógeno producen electricidad mediante la combinación de átomos de hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno reacciona con el oxígeno a través de una célula electroquímica similar a la de una batería para producir electricidad, agua y pequeñas cantidades de calor.
Existen muchos tipos diferentes de pilas de combustible para una amplia gama de aplicaciones. Las pilas de combustible pequeñas pueden alimentar ordenadores portátiles e incluso teléfonos móviles, así como aplicaciones militares. Las grandes pilas de combustible pueden suministrar electricidad a las redes eléctricas, suministrar energía de reserva o de emergencia en edificios y suministrar electricidad en lugares que no están conectados a las redes eléctricas.
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El combustible de hidrógeno es un combustible sin carbono que se quema con oxígeno, siempre que se cree en un proceso que no implique carbono. Puede utilizarse en pilas de combustible o en motores de combustión interna (véase HICEV). En cuanto a los vehículos de hidrógeno, el hidrógeno ha empezado a utilizarse en vehículos comerciales de pila de combustible, como los turismos, y se ha utilizado en autobuses de pila de combustible durante muchos años. También se utiliza como combustible para la propulsión de naves espaciales.
Dado que el hidrógeno puro no se produce de forma natural en la Tierra en grandes cantidades, suele requerir un aporte de energía primaria para ser producido a escala industrial[1] El combustible de hidrógeno puede producirse a partir del metano o por electrólisis del agua[2] A partir de 2020, la mayor parte del hidrógeno (∼95%) se produce a partir de combustibles fósiles mediante el reformado con vapor o la oxidación parcial del metano y la gasificación del carbón, con sólo una pequeña cantidad por otras vías como la gasificación de la biomasa o la electrólisis del agua[3][4][5].
El reformado de metano por vapor, la tecnología líder actual para producir hidrógeno en grandes cantidades,[6] extrae el hidrógeno del metano. Sin embargo, esta reacción libera a la atmósfera dióxido de carbono y monóxido de carbono fósiles, que son gases de efecto invernadero exógenos al ciclo natural del carbono, por lo que contribuyen al cambio climático[7] En la electrólisis, la electricidad se hace pasar por el agua para separar el hidrógeno y el oxígeno. Este método puede utilizar fuentes de energía eólica, solar, geotérmica, hidroeléctrica, de combustibles fósiles, de biomasa, nuclear y muchas otras[8] La obtención de hidrógeno a partir de este proceso se está estudiando como una forma viable de producción doméstica a bajo coste.
Hidrógeno verde
Los procesos térmicos para la producción de hidrógeno suelen implicar el reformado con vapor, un proceso a alta temperatura en el que el vapor reacciona con un combustible de hidrocarburo para producir hidrógeno. Muchos combustibles de hidrocarburos pueden reformarse para producir hidrógeno, como el gas natural, el gasóleo, los combustibles líquidos renovables, el carbón gasificado o la biomasa gasificada. En la actualidad, alrededor del 95% del hidrógeno se produce a partir del reformado de vapor del gas natural:
Los procesos impulsados por la energía solar utilizan la luz como agente para la producción de hidrógeno. Existen algunos procesos impulsados por la energía solar, como los fotobiológicos, los fotoelectroquímicos y los termoquímicos. Los procesos fotobiológicos utilizan la actividad fotosintética natural de las bacterias y las algas verdes para producir hidrógeno. Los procesos fotoelectroquímicos utilizan semiconductores especializados para separar el agua en hidrógeno y oxígeno. La producción de hidrógeno mediante energía solar termoquímica utiliza la energía solar concentrada para impulsar las reacciones de división del agua, a menudo junto con otras especies como los óxidos metálicos.
Energía del hidrógeno wikipedia
A petición del gobierno de Japón en el marco de su presidencia del G20, la Agencia Internacional de la Energía elaboró este informe histórico para analizar la situación actual del hidrógeno y ofrecer orientaciones sobre su desarrollo futuro.
El informe concluye que el hidrógeno limpio goza en la actualidad de un impulso político y empresarial sin precedentes, con un número de políticas y proyectos en todo el mundo en rápida expansión. Concluye que ahora es el momento de ampliar las tecnologías y reducir los costes para permitir que el hidrógeno se utilice de forma generalizada. Las recomendaciones pragmáticas y prácticas que se ofrecen a los gobiernos y a la industria permitirán aprovechar al máximo este creciente impulso.
El hidrógeno y la energía tienen una larga historia común: desde los primeros motores de combustión interna, hace más de 200 años, hasta la integración en la industria moderna del refinado. Es ligero, almacenable, de gran densidad energética y no produce emisiones directas de contaminantes o gases de efecto invernadero. Sin embargo, para que el hidrógeno contribuya de forma significativa a la transición hacia una energía limpia, es necesario que se adopte en sectores en los que está casi ausente, como el transporte, los edificios y la generación de energía.El Futuro del Hidrógeno ofrece un estudio exhaustivo e independiente del hidrógeno que expone la situación actual; las formas en que el hidrógeno puede contribuir a lograr un futuro energético limpio, seguro y asequible; y cómo podemos hacer realidad su potencial.