Si la reacción de hidrógeno líquido y oxígeno líquido es tan poderosa, ¿por qué no se usa para la producción de electricidad?

La gente está trabajando en eso ahora mismo. El ciclo es un poco diferente al que describe en la pregunta.

Primero, el H2 y el O2 no se requieren en forma líquida para el almacenamiento, lo que de otro modo sería un costo prohibitivo para casi todas las circunstancias (los cohetes son una excepción). Los niveles de compresión moderados son suficientes para la mayoría de los propósitos, ya sea estacionarios o móviles.

A continuación, el H2 puede ser producido y almacenado económicamente utilizando turbinas eólicas como recurso energético primario. Esto nos permite operar un sistema de energía económico que utiliza turbinas eólicas como punto de partida para un ciclo de combustible basado en hidrógeno:

Energía eólica + agua → H2 y O2 almacenados → Recombinación para energía

La etapa de recombinación involucra celdas de combustible que producen electricidad directamente, o varios sistemas térmicos que pueden usarse para plantas de energía económicas a gran escala, en el rango de varios megavatios.

Una operación a escala de varios megavatios como se describió anteriormente puede (y pronto se construirá) y operará para producir energía en muchos lugares para proporcionar precios de electricidad más bajos de lo que los consumidores están pagando hoy.

¿Su periódico local Pennysaver tiene un anuncio que dice “hidrógeno líquido libre”? ¿No? ¡Oye, el mío tampoco! ¿Dónde se supone que debemos utilizar este hidrógeno para la generación eléctrica?

En la actualidad, el medio más económico de producir gas hidrógeno (que luego podría licuarse mediante súper refrigeración y compresión) es mediante electrólisis de agua, es decir H2O → H2 + O2, utilizando electricidad para proporcionar la energía necesaria para hacer que la reacción se desarrolle.

Claro, entonces podemos tomar H2 y O2 y generar electricidad al permitir que se combinen. Pero eso solo nos lleva de vuelta a donde estábamos antes. Este tipo de ciclo de energía siempre implica pérdidas porque ningún sistema real es 100% eficiente.

Y eso significa que se necesitaría más electricidad para producir H2 y O2 de la que podría producir al reaccionar el H2 y el O2.

¿Alguna vez has escuchado la broma sobre el dueño del negocio que dijo que vendió sus productos por menos de lo que le costó fabricarlos? Cuando se le preguntó cómo gana dinero, respondió “¡Volumen!”.

Eso es tonto. Entonces está tratando de crear energía a partir de un sistema de reacción cíclica. A menos que un lado del ciclo emplee una externalidad (por ejemplo, energía solar), no hay almuerzo gratis (en este contexto).

Si alguna vez has visto el lanzamiento de un cohete, has visto esta reacción suceder. Para los vuelos espaciales, hemos aprendido a “controlar” esta poderosa reacción combinándola cuidadosamente y dirigiendo las fuerzas que produce hacia abajo para lanzar un cohete. Para utilizar dicha reacción para producir electricidad, tendríamos que encontrar una manera de dirigir las fuerzas producidas para hacer girar un generador (bobinas de alambre e imanes que producen electricidad cuando la fuerza se mueve entre sí)

Esto no es tan simple. Probablemente podríamos hacerlo sin problemas, pero entonces sería una cuestión de qué tan eficientemente podríamos hacerlo. Usted ve, los motores de cohetes son muy caros, y también lo está produciendo su combustible. Si bien podríamos producir electricidad, sin duda nos costaría mucho hacerlo de esa manera que obtener la electricidad de otros medios. Producir electricidad a partir de la quema de combustibles tradicionales como el gas natural es mucho más rentable que la quema de hidrógeno y oxígeno.

Dicho esto, se están realizando investigaciones para encontrar formas de hacer esto de manera más efectiva y eficiente para que algún día podamos sacar poder de esta reacción. Por cierto, el hidrógeno y el oxígeno forman agua. Hay mucho interés en la reacción inversa donde usamos el agua como fuente de combustible y en realidad producimos hidrógeno y oxígeno como productos. Posible pero aún no rentable.

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