El hidrógeno - una alternativa energética con bastantes posibilidades

Este artículo se enfoca en la utilización del hidrógeno en medios de transporte y su influencia en contribuir a disminuir la polución en nuestro planeta. En Europa por ejemplo, tenemos 400 vehículos por cada 1000 habitantes y en el 2010 las proyecciones son de 510 vehículos cada 1000 habitantes. Con motores de explosión alimentados con combustibles fósiles como el petróleo, significa que la atmósfera continuará siendo recargada con gases nocivos para la salud y el ambiente. Por esto, los gobiernos de países preocupados de esta situación, están trabajando ampliamente en la investigación del hidrógeno como uno de los combustibles del futuro. Una medida que le puede dar una idea del problema que tenemos encima, es que la utilización de 1 millón de litros de gasolina produce 2,4 millones de Kg de CO 2. Por otra parte tenemos un agotamiento paulatino pero inexorable del petróleo y un aumento del costo del mismo a cifras que desde ya, son factor de inflación mundial. Los parámetros actuales sobre este problema hacen que sea un momento ideal para consolidar la investigación y descubrimiento de diversos combustibles alternativos al petróleo

Qué es el hidrógeno?

El hidrógeno es un elemento químico representado por el símbolo H y con un número atómico de 1. En condiciones normales de presión y temperatura, es un gas diatómico (H₂) incoloro, inodoro, insípido, no metálico y altamente inflamable. Con una masa atómica de 1,00794(7) u, el hidrógeno es el elemento químico más ligero y es, también, el elemento más abundante, constituyendo aproximadamente el 75% de la materia del universo. El hidrógeno puede formar compuestos con la mayoría de los elementos y está presente en el agua y en la mayoría de los compuestos orgánicos. (tomado de Wikipedia). El hidrógeno es otra alternativa de combustible que puede competir en el futuro con el petróleo. Su principal característica es que no contamina, siempre y cuando sea producido a partir de energías limpias, como la eólica, la solar o la hidráulica (represas) El hidrógeno es la fuente de energía renovable más versátil, un combustible universal que se puede quemar en una máquina o integrar en una celda de combustible para alimentar vehículos, edificios y hogares, plantas de energía de servicio público y cualquier otra artefacto o máquina que utilice la energía eléctrica.

Formas de utilización

Una forma de utilizar el hidrógeno es quemándolo directamente en las cámaras de combustión de un motor Otto, o sea, un motor normal de automóvil. Se le puede agregar un dispositivo al automóvil que básicamente hace una electrólisis del agua descomponiéndola en H2 (di-hidrógeno) y O (oxigeno), enviamos el H2 al sistema de admisión del motor en donde se combina con la gasolina normal, aumentando el rendimiento de la combustión - explosión con el resultado de menor consumo de combustible fósil y emanaciones mas limpias. Un ejemplo de un dispositivo como el descrito es el Aquatune (www.aquatuneofgermany.de) Otra forma es alimentar un vehículo eléctrico indirectamente, o sea producir electricidad a través del hidrógeno. Esto se hace por medio de una célula de combustible o celda de combustible. Una celda o célula de energía es algo parecido a una batería, produce corriente por medio de la reacción de elementos químicos. Cuando se acaban los componentes químicos se acaba la reacción y se deja de producir electricidad. Bueno la célula o celda eléctrica se diferencia de la anterior en que los elementos químicos se pueden recargar continuamente y por lo tanto el suministro de electricidad también será continuo. Para el caso del hidrógeno la célula toma H2 y oxigeno y produce energía y agua limpia. El sistema de la pila de combustible es sumamente mas rendidor que el sistema en donde se quema el hidrógeno directamente en una cámara de combustión. Es interesante destacar que los autos que se mueven a partir de energía eléctrica, a partir de baterías convencionales (de las mas evolucionadas a la fecha) dan una autonomía muy pobre que puede estar por alrededor de los 100 Km. En cambio la electricidad producida por una pila de combustible de hidrógeno tendrá una autonomía muy superior. Hoy en día se han inventado diversas maneras de almacenar el hidrógeno con diferentes rendimientos. Podemos hacerlo en bombonas o tanques, en forma líquida a temperaturas bastante bajas (-260 grados centígrados). También podemos hacerlo almacenando el hidrógeno en metales, por ejemplo con el magnesio. El resultado de este método aunque parezca increíble es mucho mas rendidor que en la forma líquida. También recientemente se ha investigado acerca de la utilización del grafito como medio de almacenamiento, con resultados tan increíbles como que 30 litros de hidrógeno puedan ser almacenados en un solo gramo de grafito. Con esto, la autonomía de un automóvil pudiera llegar a cifras tan increíbles como una autonomía de 8.000 Km por cada tanque de combustible.

La importancia del hidrógeno esta demostrada por....!!

La importancia del hidrógeno como combustible alternativo esta actualmente demostrada por los esfuerzos que hacen los fabricantes de automóviles como BMW, Honda, Mazda, General motor, etc, que han construido prototipos que se prueban en vivo en diversas partes del mundo, a saber:

BMW Hydrogen 7
Es un vehículo de hidrógeno de producción limitada (100 unidades) manufacturadas por la fabrica alemana BMW. Esta basado en un automóvil normal de la serie 7 de gasolina. Es un auto con motor de 6 litros y 12 cilindros. El motor ha sido modificado para que acepte hidrógeno como combustible, con lo que se ha dado a llamar "motor Bivalente ", quema el hidrógeno directamente en las cámaras de combustión, no utiliza pila o célula de combustible, como los proyectos de Honda, Mercedes o GM. La estrategia de BMW ha sido dar estos vehículos a personas connotadas (políticos, economistas, personalidades del espectáculo) con el fin que sometan a prueba estas unidades

Honda FCX Clarity
Este es un vehículo basado o propulsado por una pila de combustible. Estos vehículos se encuentran a prueba para determinar su viabilidad. Honda piensa que ya para el 2018 podrá producirlos en serie. El concepto comenzó a experimentarse en el año 1999 y actualmente ha evolucionado grandemente. Es 20% mas pequeño, 30% mas liviano, su potencia se ha incrementado a 136 PS. La planta de propulsión es 180 Kg mas liviana y 40% menor en su volumen, su eficiencia a aumentado hasta llegar al 60%,

Sequel de General Motor
Es un vehículo concepto de la GM que funciona con una Celda de combustible de hidrógeno. Este auto que utiliza la tecnología de drive-by-wire que reemplaza los mandos mecánicos e hidráulicos por mandos electrónicos que hacen funcionar actuadores que operan las diferentes partes, por ejemplo la dirección, y los diferentes pedales. Los mismos quedan emulados y comandados por los actuadores electrónicos. El vehículo tiene una autonomía de 300 millas y sus emisiones son solamente de agua limpia. Este todo-terreno acelera de 0 a 60 mph en solo 10 segundos, tiene un alto control en terrenos accidentados, nieve o hielo. y posee un 40% mas de torque,