¿Es renovable el hidrógeno? ¿Por qué o por qué no?

Suponiendo en el contexto como el uso como una forma de energía almacenada en un ciclo de energía sostenible con energía renovable , la respuesta es sí.

Aquí está el ciclo en dos pasos básicos:

Paso 1: energía renovable + agua → H2 + O2

Paso 2: H2 + O2 + Combinador → Energía + Agua

El proceso general puede devolver aproximadamente el 60% de la energía renovable original, lo que en realidad es bastante bueno, especialmente teniendo en cuenta que no hay suma o resta neta de nada de la tierra, el mar o la atmósfera.

Podemos considerar algo “renovable” cuando el ciclo de energía se puede lograr en un período de tiempo relativamente corto (al menos en meses).

El ciclo natural del carbono, que utiliza combustibles fósiles, también es renovable, en cierto sentido, pero solo en la escala de millones de años (que no es lo suficientemente rápido para nosotros). Los biocombustibles son lo más parecido a la energía renovable de las plantas, pero también se debe considerar la fuente de los componentes utilizados para producir fertilizantes.

La producción biológica de hidrógeno puede ser renovable.

Biogás ->

1. http://200.201.88.199/portalpos/

Microalgas ->

  1. http://www.nrel.gov/hydrogen/pdf
  2. http: //www.sbmicrobiologia.org.b

Sin embargo, la composición en el gas suele ser pequeña (ver más abajo). Pero se puede hacer reforma de vapor con metano.

El hidrógeno es un portador de energía, no una fuente de energía. La electricidad, el vapor y los combustibles refinados también son portadores de energía, no fuentes de energía como el petróleo crudo, la luz solar o el uranio.

Las fuentes de energía pueden ser renovables o no, pero los portadores de energía solo son renovables si se produjeron a partir de fuentes de energía renovables.

Entonces, si el hidrógeno se produce a partir del gas natural (la fuente más común de hidrógeno), no es renovable. Tampoco es renovable si se produce a partir de gasificación de carbón o petróleo (que produce gas de síntesis, una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno). Pero si el hidrógeno se produce a partir de la gasificación de biomasa, entonces es renovable.

Si el hidrógeno se produce por electrólisis, entonces la electricidad es simplemente otro portador de energía, y tenemos que ver dónde se produjo la electricidad. El hidrógeno producido por electrólisis, alimentado por electricidad derivada de combustibles fósiles no sería renovable. Si la electricidad fuera solar o eólica, sería renovable.

No, actualmente el hidrógeno no es renovable, ya que alrededor del 95% se produce mediante reformado con vapor de gas natural (metano). El método de hacer hidrógeno a partir de energías renovables utilizando electricidad para la electrólisis del agua existe desde 1800, pero es simplemente demasiado costoso. Los únicos usos para el hidrógeno electrolizado son los procesos industriales donde se requiere hidrógeno ultra limpio.

A menos que se realice un avance importante en la electrólisis, esta situación continuará en el futuro previsible. Por lo tanto, las personas que hablan de la economía del hidrógeno como una alternativa limpia, en el mejor de los casos, tergiversan la situación.

El método más prometedor de producción de hidrógeno renovable es mediante el uso directo de la luz solar, los llamados combustibles solares. En este método, una parte del proceso fotosintético se emula sumergiendo un dispositivo fotovoltaico (células solares especiales) en agua. Lea más en SOFI, el Solar Fuels Institute: Home, una gran colaboración científica internacional.

Actualmente, alrededor del 95% del hidrógeno proviene de fuentes de combustibles fósiles. El hidrógeno se produce para satisfacer sus necesidades en la producción de combustibles como la gasolina, el diesel y otros productos químicos.

El hidrógeno de la electrólisis del agua es posible, pero requiere más energía para producir el hidrógeno de lo que puede recuperar del hidrógeno.

Las nuevas tecnologías pueden cambiar esto, como http://www.hypersolar.com cuando se quema hidrógeno, se reforma con el oxígeno para producir agua H2O, por lo que es una fuente renovable.

Si definitivamente. Al igual que con la gasolina, el hidrógeno (H) se quema como combustible primario para dar energía, a diferencia del vapor, que no es un combustible primario porque se necesita enterrar otro combustible para calentar el agua y producir el vapor.

Hacer H a escala industrial utilizando la electrólisis no es práctico, pero también se puede hacer mediante un proceso llamado “craqueo” que calienta el agua lo suficientemente alto como para que las moléculas se dividan en H y O2. El calor necesario es alto, pero se puede lograr con algunos reactores nucleares de diseño más reciente, como el Reactor de lecho de guijarros (PBR).

Una planta de energía PBR puede durar hasta 40 años. Las “piedras” de combustible PBR se reciclan continuamente y se reemplazan, según sea necesario, sin cerrar la planta para repostar. Esto significa que técnicamente no es una fuente de energía renovable, pero 40 años es suficiente para que, a todos los efectos prácticos, sea renovable. Hay pérdidas en el agrietamiento de H: se necesita más energía en el proceso de la que podemos obtener de la H como energía para hacer el trabajo más tarde. Esto significa que si solo observa la entrada de energía neta versus la salida de energía neta, entonces este no es un proceso práctico. Sin embargo, si ganamos al poder usar la energía producida en nuevas aplicaciones, entonces vale la pena. Por ejemplo, no podemos usar reactores nucleares en automóviles, pero podemos usar H. Si el reactor puede funcionar durante mucho tiempo con una carga de combustible poco frecuente, desde una perspectiva monetaria, es rentable, es decir, la venta y el uso del H agrietado es mayor que el costo del reabastecimiento de combustible del PBR.

Dado que el calor del PBR es lo que se usa para romper el H, también se puede usar para generar vapor para impulsar la producción de electricidad. Esa electricidad se puede usar para alimentar el equipo para comprimir el H en forma líquida para que pueda concentrarse y transportarse hacia y a través de métodos de distribución: tuberías, camiones y tanques de automóviles. También se puede usar en otras centrales eléctricas para generar vapor para electricidad sin la contaminación que produciría el carbón o el petróleo.

Que se necesita un PBR u otro VHTR para romper el agua en H no es realmente diferente de usar una refinería de petróleo para producir combustibles fósiles, excepto que una refinería de craqueo en H casi no tendría contaminación, usaría un recurso ilimitado de materia prima (agua ) y produciría un combustible que, al quemarse, volvería a ser agua.

Es un error grave y un impedimento para avanzar para sacar conclusiones estrictas sobre posibles soluciones mediante el uso de definiciones estrictas o límites arbitrarios en esas posibles soluciones. Un reactor nuclear que puede funcionar sin parar durante 40 años o más es esencialmente un recurso renovable siempre que haya una fuente para la materia prima que constituye el combustible (uranio, torio, etc.). Ciertamente, un reactor reproductor es renovable ya que produce desechos que son combustible utilizable en otros reactores. Cuando perfeccionemos los reactores de fusión, serán esencialmente renovables porque podrían funcionar durante 50 a 75 años.

Dada la capacidad de producción de hidrógeno de un PBR u otro reactor VHTR durante su vida útil y los costos del combustible utilizado en comparación con el valor y el costo de venta del hidrógeno producido, no hay diferencia en que la energía neta de entrada es menor que la energía neta de salida.

En realidad, esto no es muy diferente a una planta de energía solar. Se pone una energía significativamente mayor (luz solar) en el proceso que en la energía medible y utilizable que se extrae, pero consideramos que es renovable porque estamos usando la luz solar. Usar un VHTR o PBR en lugar de la luz solar no es lo mismo, pero es mucho mejor que usar combustibles fósiles o carbón con múltiples beneficios adicionales: sin contaminación, huella mucho menor, menor costo general, etc.

Como alternativa al combustible fósil, el hidrógeno es el ÚNICO combustible que ahora conocemos que cumple estos tres requisitos:

  1. Debe ser portátil y utilizable (modernizado) en vehículos, hogares y plantas de energía para reemplazar los combustibles fósiles y el carbón.
  2. Debe tener una contaminación cero o extremadamente baja y causar muy poco daño ambiental por fugas, derrames y accidentes.
  3. El suministro de materia prima para hacer el combustible debe ser en una cantidad lo suficientemente grande como para que sea rentable cambiar toda nuestra infraestructura para usar ese combustible.

    Producir H a partir del agua, comprimirlo en un líquido y usar un reactor para producirlo hace que el H sea un combustible viable (y en este momento, el único) que puede reemplazar los combustibles fósiles y el carbón.

    Hay límites para el hidrógeno porque tiene una densidad de energía más baja que el petróleo. Tendría una aplicación muy limitada en la aviación y en grandes embarcaciones y camiones. Para ellos, tendríamos que depender de los combustibles fósiles hasta que podamos diseñar combustibles eléctricos u otros que podrían usarse.

Primero considere la definición de ‘renovable’ con respecto a las fuentes de energía, de un recurso natural o fuente de energía que no se agota cuando se usa. Cosas como la luz del sol, el viento, la lluvia, las mareas, las olas se ajustan a esta definición.

El uso de hidrógeno para producir energía consume el hidrógeno al igual que la quema de carbón, gas natural, etc. El hidrógeno consumido puede reemplazarse

Los océanos están llenos de óxido de hidrógeno, también llamado agua. Con la electricidad, puede descomponerlo y generar tanto hidrógeno (y oxígeno) como desee. Cuando se quema hidrógeno, vuelve a formar parte del agua. Entonces, ¿es renovable? Ciertamente.

Sí, el hidrógeno es renovable porque cuando se consume o libera, forma fácilmente compuestos de los que puede recuperarse.

El helio no es renovable, al menos no tan fácilmente. Es tan estable que no forma moléculas. Solo se produce por desintegración radiactiva, y solo se encuentra en cuevas en forma gaseosa, nunca en minerales o disueltos en agua. Cuando se libera, un átomo de helio finalmente vuela hacia el espacio cuando adquiere suficiente energía de una colisión.

El hidrógeno no se produce libremente en la naturaleza, aunque es muy abundante en la naturaleza. Ocurre más comúnmente como agua cuando se une al oxígeno y como hidrocarburos cuando se une al carbono. Se gasta energía para liberar hidrógeno de compuestos que contienen hidrógeno en la naturaleza, como el agua y los hidrocarburos. Si el hidrógeno es un recurso renovable depende de la fuente de energía requerida para liberarlo. Si se usa energía renovable como la energía solar o eólica para la liberación de hidrógeno, entonces el hidrógeno es una fuente renovable de energía. Sin embargo, si no se utilizan energías renovables para liberar hidrógeno, como se hace actualmente en la reforma de vapor de metano y la electrólisis del agua, entonces el hidrógeno no es un recurso renovable.

Eso depende de lo que entiendas por “renovable”. El hidrógeno es renovable en el mismo sentido que una batería recargable es “renovable”. Es una tecnología de almacenamiento y transporte de energía, no una fuente de energía.

El hidrógeno tiene cero emisiones de CO2 que salen del tubo de escape. Pero si su objetivo es reducir las emisiones de CO2 con hidrógeno, debe considerar la forma en que se necesitaba la energía para separar el hidrógeno de la molécula en la que se encontraba.

Tanto como el oxígeno y el dióxido de carbono también, sí, supongo que el hidrógeno es renovable. Es renovable precisamente por las mismas razones que los otros dos gases son renovables.

No. Pero tenemos mucho en el mar. También la pila de combustible reciclable convierte el hidrógeno en agua. Luego el agua se divide en h y o usando electricidad.