¿Podemos pensar en el hidrógeno como un combustible futuro?

Sí, y probablemente no como un reemplazo directo de la gasolina por algún tiempo debido a la construcción de infraestructura necesaria.

Hay problemas con el hidrógeno que tomará mucho superar.

# 1 El 95% o más del hidrógeno se produce a partir de combustibles fósiles para uso de las compañías de combustibles fósiles.

# 2 Se necesita más electricidad para producir hidrógeno a partir de la electrólisis de la que puede generar quemándolo o en una celda de combustible.

# 3 Es la molécula más pequeña y tiende a encontrar formas de fuga, hace que el metal sea frágil y más propenso a agrietarse.

# 4 Una fuga puede quemarse espontáneamente y arder con una llama invisible.

Las cosas buenas

# 1 Se puede producir con electricidad renovable de bajo costo.

EG: http://www.hypersolar.com

# 2 Se puede producir localmente y evitar los problemas de transporte.

# 3 Es una excelente manera de almacenar el excedente de producción de electricidad.

# 4 Podría reemplazar el equipo estacionario de combustible diesel.

# 5 Se puede utilizar para operaciones de flota y equipos móviles en el sitio.

# 6 Se puede utilizar como combustible de transporte o generar electricidad para vehículos eléctricos o vehículos eléctricos

El hidrógeno definitivamente será parte del futuro energético del mundo

El hidrógeno será un combustible del futuro. Pero también lo harán las baterías, el etanol de diversas fuentes, la biomasa, el biodiesel, el biogás, la energía geotérmica, la energía solar (fotovoltaica y térmica, residencial, comercial y de servicios públicos), eólica, hidroeléctrica bombeada y calor residual. Es casi seguro que ninguna tecnología tendrá la capacidad de convertirse en el método exclusivo de uso y producción de energía. Cada tipo de fuente de energía y almacenamiento de energía se adaptará mejor a una serie de aplicaciones. Las aplicaciones para las que no es la más adecuada serán atendidas por otras fuentes de energía.

Vi una estación de servicio donde se instalaban bombas de hidrógeno.

Había un cartel que proclamaba que el hidrógeno es el elemento más abundante en el universo.

Puede ser el elemento más abundante en el universo, pero no es el elemento más abundante aquí en el planeta tierra. Puede encontrar que tiene que recorrer un largo camino para llenar.

La mayor parte del hidrógeno aquí en la tierra se combina con otros elementos para formar compuestos estables. Eso significa que no puede usarse como combustible, ya está “gastado”. Ya ha lanzado toda su energía.

Para obtener hidrógeno en una forma en que pueda usarse como combustible, tenemos que devolver esa energía. Para hacer esto necesitamos una fuente de energía. El hidrógeno no es una fuente de energía, es una tienda de energía. Piense que es más como una batería recargable. Si tenemos una fuente de energía, podemos producir hidrógeno que podemos usar como combustible para aplicaciones móviles.

Producir hidrógeno para quemar en un motor de combustión interna es limpio, pero bastante ineficiente. Las pilas de combustible de hidrógeno no producen suficiente energía para un automóvil, por lo que se utilizan como una forma de recargar baterías en automóviles híbridos.

Se están probando muchos sistemas limpios, pero mi predicción para el futuro (tal vez no para el futuro cercano) son los híbridos de batería con la capacidad de conectarse directamente a la infraestructura eléctrica mientras se desplazan a través de rieles o cables aéreos, tal como está, y ha sido hecho durante décadas, por trenes ferroviarios, tranvías y dodgems de feria.

Realmente no.

Hay un interés renovado ahora en 2017–2018 (entre los fabricantes de automóviles, por ejemplo)

pero

El H2 no es una fuente de energía como los dinocombustibles, el gas natural o algo que se pueda cosechar de la naturaleza, como la energía solar, eólica, hidráulica y de mareas.

Es solo un medio de transporte de energía.

Primero debe obtener electricidad de algún lugar (alguna fuente), luego convertirla a través de un electrolizador en H2 y, a veces, desperdiciarla) O2.

entonces tal vez necesite comprimirlo y embotellarlo, transportarlo antes de volverlo a convertir en electricidad (pila de combustible) para impulsar algo (como un automóvil).

Muchas conversiones con una cantidad ridícula de pérdidas en el camino.

La densidad de energía también es muy baja.

Por lo tanto, hay un nicho de mercado para, por ejemplo, si su red fuera de la red y su energía solar fotovoltaica o molino de viento generan mucha energía eléctrica (no puede venderla a la red) y su banco de baterías está lleno; entonces sería una posibilidad hacer hidrógeno y almacenarlo, hasta que sea necesario si tienes días sin sol y viento reales.

No sé por qué estaríamos pensando en esa dirección, al menos no en este punto. Tengo la impresión de que algunas personas ven el hidrógeno como ‘algo mágico’, pero, cuando nos acercamos a los detalles de ingeniería, esa ‘magia’ tiende a desaparecer. Debo agregar que esta tendencia sigue el mismo camino que cualquier cosa ‘nueva’, a medida que comenzamos a descubrir más al respecto.

Por el momento, debemos considerar que el hidrógeno es un “combustible fósil”. Motivo: en este momento, el hidrógeno (al menos con el que tengo experiencia) se obtiene por destilación de gas natural, que sin duda es un combustible fósil. Este proceso de destilación es bastante intensivo en energía, y (en este punto) ‘perfora algunos agujeros’ en la idea del hidrógeno como combustible ‘verde’.

En el punto donde agotamos nuestros combustibles fósiles (o antes de eso, quizás) el hidrógeno se puede obtener a través de la ‘electrólisis’ del agua. Este es un experimento común de ciencias en la escuela secundaria. Parece “magia”. Sin embargo, lo que este experimento no demuestra es que la eficiencia térmica asociada con el proceso es aproximadamente del 8%. No es muy rentable, razón por la cual cambiamos a la destilación de gas natural en primer lugar. Si no le gusta la idea de $ 3 por galón de gasolina, todavía no ha visto nada.

En lo que respecta al uso de hidrógeno en automóviles, hay (al menos) un par de problemas bastante “complicados”.

Primero, la ‘densidad de energía’ del hidrógeno es bastante mala en comparación con lo que estamos acostumbrados en el diseño de automóviles. Aunque el hidrógeno tiene aproximadamente 3 veces el ‘calor de reacción’ de la gasolina (por libra), su densidad es tan baja que un tanque de gas de tamaño fijo que contiene hidrógeno almacenará solo aproximadamente 1/4 de la energía de la misma. tamaño de tanque con gasolina. Esto no es (en este punto, de todos modos) un buen augurio para la gama sin repostar del automóvil.

En segundo lugar, para maximizar la densidad del hidrógeno, deberá almacenarse a temperaturas inferiores a -400 grados F. Los tanques como este en un tamaño de 10 a 20 galones generalmente no pueden aislarse muy bien y la pérdida de combustible de nuestro automóvil Debido a la “evaporación” del hidrógeno (quizás durante un fin de semana) se convierte en un problema muy inquietante.

Por último, el hidrógeno es un material enormemente difícil de almacenar sin fugas. Cuando se combina con el hecho de que la fuga es un gas explosivo que ahora se encuentra dentro y alrededor de la “ estructura confinada ” de un automóvil, creamos un nuevo problema (que las personas de hidrógeno tienen que lidiar rutinariamente) llamado “ Detección de gases peligrosos ”.

Ninguno de estos problemas es particularmente insuperable, pero tiende a hacer una pregunta de por qué querríamos avanzar en esta dirección (al menos en este punto).

En resumen, supongo que podríamos pensar en el hidrógeno como un “combustible futuro”, pero eso es diferente de implicar que es particularmente deseable.

No muy prometedor Suponiendo que las técnicas de electrólisis mejoren, seguirá habiendo los problemas que requiere una gran compresión o temperaturas extremadamente bajas para poner una cantidad útil en un tanque, puede filtrarse a través de los defectos más pequeños, incluso a través de metal sólido y tiene una clasificación de octano muy baja, por lo que no puede usarse en un motor de combustión interna sin preignición severa. Podría convertirse en un combustible líquido como el formaldehído, pero eso solo reduce la energía devuelta por la energía invertida (EROEI).

Probablemente haya caminos fructíferos para la inversión, parece haber avances y mejoras en las tecnologías de baterías cada semana, aunque admito que muy pocos llegan al piso de la sala de exposición. El tiempo dirá.

El hidrógeno definitivamente está configurado para ser el combustible del futuro. Cumple con las condiciones básicas que requerimos. Por ejemplo, está presente en cantidades extremadamente grandes y es menos contaminante que muchos de los combustibles convencionales que utilizamos.

De hecho, un automóvil impulsado por hidrógeno fue desarrollado recientemente por Honda. Llamado como la claridad, utiliza tecnología de celdas de combustible en la que el hidrógeno en el tanque de combustible del automóvil y el oxígeno del exterior se utilizan para generar electricidad para ayudar al automóvil a avanzar. He adjuntado un enlace a continuación en caso de que desee más detalles!

Honda Clarity 2017 – Vehículos limpios

Un futuro impulsado por hidrógeno puede no estar muy lejos. Si todos eligen cambiar sus hábitos convencionales, nosotros, como humanos, podemos salvar nuestro planeta antes de que sea demasiado tarde. Necesitamos abordar problemas como el calentamiento global, independientemente del panorama político actual. Esto nos ayudará a desarrollar métodos alternativos más eficientes para alimentar nuestras máquinas. Como resultado de estas acciones, nuestra recuperación será una Tierra segura para que vivan nuestras generaciones futuras.

Sí, pero es muy específico para algunas aplicaciones. Por ejemplo, Japón está desplegando celdas de combustible de hidrógeno que proporcionan calefacción y electricidad combinadas, donde el hidrógeno mismo se produce con energía solar. Sin embargo, tenga en cuenta que una celda de combustible de hidrógeno produce alrededor del 40% de electricidad y 60% de eficiencia energética si usa ambas salidas, pero ineficiente cuando solo se usa electricidad (las baterías de litio se convierten en una mejor opción cuando solo necesita electricidad).

¿Por qué la energía solar no se usa directamente? También puede hacerlo, pero la producción de hidrógeno es una forma útil de consumir la generación solar excedente, especialmente alrededor del mediodía.

¿Podemos pensar en el hidrógeno como el futuro del combustible?

Si es así, es en el futuro, al otro lado de nunca .

Hay muchos problemas con el uso del hidrógeno como combustible. Es increíblemente difícil de transportar y almacenar. Pero el peor problema es simplemente obtenerlo en primer lugar.

No podemos simplemente perforar hidrógeno y extraerlo del suelo como si fuera petróleo, o extraerlo como si pudiéramos carbón y uranio. Tenemos que extraer químicamente hidrógeno de los compuestos. Hay muchas maneras de hacer esto, pero en todos los casos se necesita más energía para extraer el hidrógeno que cuando recuperamos el hidrógeno. El hidrógeno no es una forma de crear energía: es una forma de almacenar la energía que creas de otra manera, y como medio de almacenamiento de energía, es terrible.

Aquí está el truco: ¿Sabes cómo obtenemos la mayor parte de nuestro hidrógeno hoy? Lo obtenemos al quemar combustibles fósiles, como el metano y el carbón. (Producción de hidrógeno – Wikipedia) El metano es relativamente fácil de almacenar y transportar, pero cuando usamos metano para producir hidrógeno, convertimos el metano fácilmente almacenable en un gas que no es fácil de almacenar y transportar, y en el proceso usamos más energía y producir mucha más contaminación de la que tendríamos si hubiéramos usado el metano directamente como combustible.

Asegúrese de notar un poco sobre la contaminación. De Wikipedia:

Un estudio de 2009 en UC Davis, publicado en el Journal of Power Sources, encontró de manera similar que, durante sus vidas, los vehículos de hidrógeno emitirán más carbono que los vehículos de gasolina. Esto concuerda con un análisis de 2014. (Vehículo de hidrógeno – Wikipedia)

Es cierto que podríamos producir algo de hidrógeno utilizando fuentes de energía renovables, como la solar y la eólica. Pero como se mencionó, transportar y almacenar grandes cantidades de hidrógeno es una pesadilla. Económicamente nunca competirá con otras soluciones, como los autos eléctricos.

El hidrógeno como combustible continuará utilizándose en aplicaciones especializadas, como los cohetes, pero en lo que respecta a encontrar aplicaciones de consumo generalizadas, como los automóviles, la física está en nuestra contra.

El hidrógeno es atractivo porque puede almacenar energía al igual que la gasolina, pero por supuesto es MÁS LIMPIO.

Yo diría que hacer del hidrógeno el futuro combustible tiene que ver más con la política y la economía que con la ciencia. desde el punto de vista científico, sí, por supuesto, tiene potencial, al igual que la gasolina en la revolución industrial. Pero decir si es el combustible del futuro o no, esto tiene que ver más con la VOLUNTAD y el ESFUERZO de las personas para proteger la Tierra, con la posibilidad de convencer a sus gobiernos para que cambien a energía limpia.

El hidrógeno no se convertirá en el combustible del futuro, pero podría convertirse en un combustible del futuro. Espero estar equivocado, pero no veo ninguna otra forma de fuente de combustible que sea capaz de reemplazar el combustible fósil en semis de larga distancia y buques marinos de tamaño mediano. Las baterías simplemente no pueden cumplir con los requisitos de rango, y los transportes alternativos no son lo suficientemente flexibles o cuestan demasiado. En tales casos, creo que el hidrógeno tendrá una ventaja de nicho a largo plazo.

Los pequeños vehículos terrestres parecen funcionar bien con baterías, y los patrones de uso de los viajeros parecen coincidir bien con la potencia de carga base. Los grandes barcos que transportan carga pueden volverse fácilmente nucleares con reactores especializados de gen IV, reduciendo un gran porcentaje de emisiones de CO2. Los aviones siempre requerirán combustibles de hidrocarburos. El hidrógeno es demasiado difícil de almacenar, y las baterías simplemente no tienen el rango. Los combustibles sintetizados que utilizan electricidad podrían descarbonizar ese sector.

En definitiva, confío en que cada sector encontrará su solución óptima.

Personalmente, creo que los autobuses deberían funcionar con hidrógeno en lugar de la batería. En entornos urbanos de alta densidad, la alta tasa de flujo de pasajeros significaría que cargar en una bahía de autobuses no es práctico, dejándolos cargar en la terminal. Durante los períodos pico, puede que tampoco haya tiempo para cumplir con el alto caudal. Terminas con varios autobuses que funcionan sin parar durante 2 a 3 horas antes de volver al depósito. No tiene sentido comprar 2 tipos diferentes de autobuses para estos 2 usos, por lo que tendrá que dimensionar las baterías correctamente y luego tener puntos de carga para todos los autobuses en la terminal Y en los depósitos. Esa es una infraestructura de carga masiva. Los autobuses de hidrógeno, por otro lado, repostan como los autobuses diesel actuales y duran todo el día. No es necesario realizar cambios en el diseño actual del depósito. Dicho esto, los autobuses de batería de hoy cuestan $ 700K, mientras que los autobuses de hidrógeno cuestan $ 1.4M, por lo que aparentemente los autobuses de batería parecen estar funcionando.

No es un titular. El hidrógeno generalmente se obtiene reformando el gas natural, un proceso que produce una gran cantidad de dióxido de carbono. El hidrógeno es un cerdo para almacenar y distribuir. Los autos con celdas de combustible son extremadamente caros. Requieren grandes cantidades de materiales exóticos que son escasos. No funcionan bien en el frío. En teoría, podría obtener hidrógeno de agua mediante electrólisis. pero este es un proceso ineficiente que requiere una gran cantidad de entrada eléctrica: sería mucho mejor usar la electricidad directamente.

No solo podemos pensar en ello, sino que tenemos la tecnología y los planes integrales para la producción de hidrógeno (H2) utilizando energía eólica.

El proceso es básicamente muy simple y se ha estudiado a fondo, pero el Departamento de Energía de los Estados Unidos en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL).

Como combustible , consideramos que la energía eólica utilizada para producir hidrógeno (junto con oxígeno) es parte del costo total del proceso de producción de combustible. Los hallazgos de NREL concluyeron que el costo de las turbinas eólicas en sí era la única barrera económica para tener un ciclo de combustible de hidrógeno sostenible.

Actualmente es posible producir H2 para su uso como combustible que no solo es de cero emisiones, sino que cuando se usa en vehículos con celdas de combustible (especialmente camiones), es más barato por milla que el gas y el diesel de hoy (principios de 2018).

Todo lo que queda para avanzar es la inversión de capital y dejar que las fuerzas del libre mercado hagan el resto.

No

El hidrógeno no es tanto un combustible como un mecanismo de transferencia de energía … al igual que una batería no es un combustible sino una forma de almacenar energía.

A diferencia de los combustibles como el petróleo, el carbón, la madera, el uranio, etc., que contienen más energía de la que cuesta prepararlos para la extracción de energía (quemando o reaccionando en un motor o reactor), el hidrógeno cuesta más energía de la que puede producir a través de la combustión o reacción en un motor o celda de combustible.

Por lo tanto, el hidrógeno se usa como un mecanismo ineficiente de almacenamiento de energía … no es un combustible.

Me temo que no. Ser un combustible del futuro significa ser capaz de hacer frente de manera efectiva a la demanda de carbón, combustibles fósiles y gas natural a la vez y solo con hidrógeno, no sería factible a menos que los programas que involucran fuentes renovables de energía se implementen en un planeta -escala en la Tierra. Además, el hidrógeno se obtiene principalmente del craqueo de hidrocarburos y la electrólisis del agua y ambos procesos requieren electricidad. Por lo tanto, el hidrógeno puede no ser contaminante, pero si a través de los procesos de obtención de hidrógeno seguimos aumentando nuestra huella de carbono, básicamente volvemos al punto de partida.

No si estás pensando con claridad. No confunda “combustible” con una fuente de energía. Se necesita energía para producir hidrógeno a partir de alguna molécula, como el agua, más energía de la que se puede recuperar más tarde.

El hidrógeno es el elemento más ligero, por lo que puede producir una alta relación de energía a masa cuando se quema con oxígeno atmosférico. Eso lo convierte en un buen combustible para el transporte, donde el peso del combustible es crítico. No verá ningún motor de ferrocarril funcionando en él.

El litio se usa en algunas baterías por la misma razón. Cuando el peso del portador de energía es importante, use un elemento ligero.

Sí, creo que tiene un futuro real. El hidrógeno se puede utilizar para almacenar energía producida de forma ecológica. Las mareas, la energía solar y la eólica, por ejemplo, pueden usarse para producir hidrógeno. A su vez, usamos el hidrógeno en barcos y automóviles.

Sin embargo, todavía quedan algunos problemas por resolver. La densidad de energía del hidrógeno no es tan alta. Algunas de las tecnologías que convierten el hidrógeno en electricidad o movimiento aún no están tan desarrolladas o son muy caras debido a los recursos utilizados (ejemplo: plataforma para celdas de combustible)

Sí, la ciencia está creciendo día a día y llegará el día en que el hidrógeno se use como combustible.

Sin duda, el hidrógeno se usa actualmente en celdas de combustible que generan electricidad.

El hidrógeno puede arder, pero su manejo es difícil en esta etapa.

Si es así, sería un “combustible fabricado”, ya que no se encuentra a punto de cosechar. Luego, tendría que superar todos los problemas con los costos de producción, almacenamiento y transporte. Cuando equilibra esos problemas con un combustible líquido estable por conveniencia y utilidad, el hidrógeno tiene una dura batalla por delante del gas natural o el metano.