¿Tiene sentido usar hidrógeno como portador de energía?

La principal ventaja es que el hidrógeno no genera CO2 en el punto de uso.

Dependiendo de cómo produzca el hidrógeno, puede o no generar CO2 en el punto de producción de energía. Si no es así, como cuando se usa energía solar para dividir el agua, entonces esa es una gran ventaja. El combustible de transporte neutral en carbono sería excelente.

Incluso cuando el hidrógeno se produce mediante la reforma del vapor de metano (es decir, del gas natural) o de la electricidad alimentada con carbón, eso hace que la contaminación se distribuya en todos los lugares donde circulan los automóviles y se convierta en una “fuente puntual” que hace posible capturar y secuestrar El carbono. Realmente no estamos haciendo eso ahora, pero es factible.

Otra ventaja secundaria es que las celdas de combustible de hidrógeno tienen una eficiencia de conversión de energía muy alta. En el punto de uso, las eficiencias pueden estar en el rango del 80-90% en comparación con el 20-30% para los motores de combustión interna que funcionan con combustibles fósiles. Pero a nivel de sistema de panorama general, existen suficientes ineficiencias en la producción y el transporte de hidrógeno que esta ventaja es cuestionable. El potencial de reducción de carbono es el mayor impulsor.

Si tiene o no sentido pragmático sigue siendo una pregunta abierta. Hay una gran cantidad de investigación sobre el tema, pero está lejos de ser una tecnología madura. La mejor pregunta es por qué las investigaciones creen que tendrá sentido. La respuesta más simple es que es muy, muy simple fabricar gas hidrógeno a partir de electricidad. Un niño de seis años puede hacerlo en su propia cocina (a muy pequeña escala, por supuesto) con artículos comunes para el hogar. Si tiene energía de sobra, la producción de gas de hidrógeno con ella es trivial, mientras que la creación de cualquier combustible líquido es significativamente más compleja, más difícil de escalar y más difícil de mantener.

Luego, por otro lado, producir electricidad a partir de gas hidrógeno es un proceso muy sencillo. Por supuesto, hacer que las celdas de combustible sean prácticas y baratas sigue siendo una cuestión de mucho estudio, pero la producción de electricidad a partir de celdas de combustible de hidrógeno es una ciencia conocida. Hacer lo mismo con otros combustibles es posible, en principio, pero presenta una serie de otros problemas. Si desea producir electricidad quemando esos combustibles y produciendo electricidad, puede hacerlo, pero ese es un proceso más duro, que involucra altas temperaturas y partes móviles. Los motores necesitarían mucho más mantenimiento y tendrán una vida útil más corta. Producirán muchos más contaminantes (no solo CO2, sino también partículas, óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos). También es un sistema mucho más difícil de escalar. Si está tratando de usarlos para satisfacer las diferentes demandas de energía, las celdas de combustible diseñadas adecuadamente pueden responder muy rápidamente al aumento o disminución del consumo de energía. Los motores de combustión son mucho más lentos para arrancar y calentarse, o para apagarse, y esos procesos son más difíciles para el equipo.

No sabemos, con seguridad, que el hidrógeno sea el combustible del futuro, pero tiene una serie de ventajas que la mayoría de los otros combustibles no tienen, por lo que muchas personas tienen esperanzas.

Porque el hidrógeno proporciona mayor energía para una masa fija en comparación con otros combustibles. Vamos a verlo [1]:

Entonces, como se ve en la Tabla 1-3, el hidrógeno tiene el mayor contenido de energía específica. Eso rinde, con bajo peso de combustible vas más allá. Sin embargo, el almacenamiento de hidrógeno para los sistemas vehiculares se convierte en un cuello de botella.

Un automóvil moderno, comercialmente disponible con un alcance de 400 km, quema aproximadamente 24 kg de gasolina en un motor de combustión, sin embargo, el hidrógeno está en estado gaseoso en condiciones ambientales. Por lo tanto, si desea almacenar 4 kg de hidrógeno en un tanque, necesitará 45 m ^ 3 de volumen para cubrir el mismo rango que con la gasolina [2]. Claramente, si uno pudiera dominar el problema de almacenamiento de hidrógeno en condiciones ambientales, entonces la dependencia de hidrocarburos en el área de transporte se cambiaría a hidrógeno, cuyo daño ambiental es controlable.

Afortunadamente, los investigadores están tratando de encontrar un método conveniente para almacenar hidrógeno con las especificaciones aplicables y esta búsqueda es apoyada por países [3] como el Reino Unido, Alemania y también encontró un lugar en el 6PM con un fondo de £ 216.3M [4] y este apoyo se mejorará dentro del 7PM.

[1] Página sobre Energía
[2] http://www.readcube.com/articles … (Materiales de almacenamiento de hidrógeno para aplicaciones móviles)
[3] Página sobre Igem
[4] http://www.naturalhy.net/docs/Na

El hidrógeno se quema fácilmente y deja solo agua como producto secundario.

Sí, porque estamos en 2017 y encontramos una manera de usar 12 veces menos electricidad para producir hidrógeno con agua.

Y también porque teníamos una botella de fibra de carbono que puede almacenar hidrógeno a 750 bar o 12 000 psi.

Para más información mira mi respuesta allí mismo.

¿Qué impide que la celda de combustible de hidrógeno sea común en los vehículos, cuando tiene un buen alcance y se puede alimentar rápidamente?

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