Este, como combustible, eliminaría o reduciría notablemente la dependencia de los combustibles fósiles así como las emisiones contaminantes que estos emiten a la atmósfera.
Hidrógeno como fuente de energía
Las reservas mundiales de combustibles fósiles empiezan a disminuir, lo que ocasiona numerosos problemas, además de que su creciente consumo por parte de las industrias afecta a nuestra atmósfera e incluso puede cambiar el clima.
Muchos científicos llevan señalando desde hace años al hidrógeno como el combustible que puede dar solución a los problemas de contaminación ambiental y de suministro de energía debido a que este, cuya base de obtención es el agua, es muy abundante y puede ser utilizado tanto en países energéticamente pobres como en los ricos, y como oposición al petróleo crudo y el gas natural que son abastecedores de energía limitados.
Señalan, asimismo, que los productos de combustión del hidrógeno, utilizado como recurso energético, no contaminan o en muy bajo grado. Además, es un proyecto de bajos costos y competitivo y presenta una mejor utilización de los recursos.
El hidrógeno, aseguran los expertos, es una fuente de energía que puede ser almacenada, transmitida y utilizada para las necesidades energéticas del presente y del futuro.
Nitrógeno como combustible
Aunque el hidrógeno se podría usar como combustible tanto en el hogar como cualquier tipo de industria, es indudable que si se pudiera usar hidrógeno en un motor de combustión interna, muchas formas de transporte saldrían beneficiadas.
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.
Los principales fabricantes ya han hecho grandes avances en resolver la tecnología básica: Mazda, DaimlerBenz y BMW cuentan con prototipos. Para almacenar suficiente combustible en un tanque pequeño, como el de un automóvil, ha de licuarse el gas. El hidrógeno líquido tiene una temperatura de 253°C, y sin un aislamiento adecuado, el hidrógeno líquido se evapora rápidamente.
Para resolver este inconveniente, la BMW ha desarrollado un tanque superaislante de 93 litros de capacidad y doble pared de vacío. Con todo, un 2% del hidrógeno escapó de un vehículo parado.
El hidrógeno líquido vuelve quebradizo el metal, y a diferencia del petróleo, no tiene propiedades lubricantes; además, el combustible a bajas temperaturas presenta mayores obstáculos para el desarrollo de una bomba de combustible y de un sistema de inyección eficientes. Sin embargo, y a pesar de lo mencionado, los científicos especialistas en automóviles confían en que tendrán éxito.
Las estaciones de servicio necesitarían nuevo equipo para almacenar y expedir combustible de hidrógeno: tanques altamente aislados, probablemente con sistemas de refrigeración y un tipo único de bomba. Las mangueras que ahora se usan para el petróleo serían inútiles: el hidrógeno líquido las resquebrajaría como ramitas secas.
Hidrógeno a partir de plantas
Recientemente, investigadores de EE.UU (Universidad de Virginia), han logrado obtener grandes cantidades de hidrógeno a partir de plantas. Su método, más barato y menos contaminante que los que se han probado hasta la fecha, podría empezar a emplearse comercialmente dentro de tres años.
Aunque hasta ahora era solo posible en teoría, el equipo de científicos logró producir hidrógeno a partir de la xilosa -el azúcar simple de origen vegetal más abundante del mundo- y, según estos, el método puede aplicarse a cualquier fuente de biomasa.
Además, al contrario que otros métodos ya probados de producción de hidrógeno, el que proponen estos científicos apenas emite gases de efecto invernadero. Asimismo, usa recursos naturales renovables.
Hidrógeno a partir de luz solar
Los científicos solares indican un modo de producir hidrógeno sin generar contaminación en ningún paso del proceso ya que una corriente eléctrica que pasa por agua producirá burbujas de hidrógeno en un electrodo y oxígeno en el otro. Las celdas solares que generan electricidad de la luz solar, podrían usarse para producir hidrógeno a partir de agua, sin generar bióxido de carbono y sin efectos adversos en el calentamiento global.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Colorado Boulder, en Estados Unidos, ha desarrollado una nueva técnica que hace uso de la luz del sol para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno, algo que podría suponer un avance fundamental a la hora de ofrecer una producción limpia y sencilla de hidrógeno como combustible.
El sistema hace uso de la luz del sol y la concentra en un gran conjunto de espejos que dirigen esa luz a un mismo punto en una torre de una altura que puede superar los 100 metros. Esa concentración de luz generaría temperaturas de 1.350º C, y se utilizaría en un reactor con óxidos metálicos.
Esos óxidos metálicos emiten átomos de oxígeno, cambiando su composición y haciendo que se busquen nuevos átomos de oxígeno. Ahí es donde entra en juego el agua, de la que se adherirían al óxido de metal, liberando las moléculas de hidrógeno en forma de gas. A pesar de lo ingenioso del sistema, parece improbable que veamos este tipo de sistemas puestos en práctica hasta dentro de algunos años.
Hidrógeno a partir de fotoelectrocatálisis
También, un grupo de investigadores del Instituto de Recerca en Energía de Cataluña (Irec), han desarrollado un proceso pionero que permite obtener hidrógeno como combustible a partir de un proceso de síntesis y procesado de nanomateriales que permite obtener una alta eficiencia en la conversión de fotones a electrones con el consiguiente aumento de la productividad en la obtención de hidrógeno en un fotoreactor a partir de un proceso de fotoelectrocatálisis.
Este proceso permite la obtención de moléculas de hidrógeno transportadoras de energía química que, mediante su combustión, recuperan un alto contenido energético. Como resultado de esa combustión, se obtiene agua en lugar de dióxido de carbono, lo que evita los efectos medioambientales.
Para conseguir el proceso catalítico se utiliza energía solar, sustituyendo a la energía eléctrica, que es mucho más costosa.
Hidrógeno a partir de agua de mar
Pero hay otros muchos proyectos en marchas. Solarogenix, por ejemplo, un consorcio europeo de centros de investigación y empresas, trabaja para obtener hidrógeno a partir del agua del mar y contempla el desarrollo de un demostrador precomercial de un fotoreactor con eficiencias superiores al 5% y producción de más de 20 litros de hidrógeno por metro cuadrado y hora capaz de trabajar con agua de mar.
El proyecto comenzó en febrero de 2013 y durará tres años, con un presupuesto que asciende a cuatro millones de euros financiados por la Comisión Europea.
El interés sobre la utilización de hidrógeno como combustible ha estado tradicionalmente relacionado con el uso de pilas de combustible como sistema electroquímico para la producción de electricidad con muy alta eficiencia, a diferencia de otros métodos como microturbinas o motores de combustión interna que presentan eficiencias inferiores.
Recientemente, también se ha abierto la posibilidad de inyectar hidrógeno en los gaseoductos y utilizarlos como sistemas de almacenamiento de gran capacidad, lo que ha aumentado las expectativas de su utilización como fuente energética.
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