1.¿Qué es la energía del hidrógeno?
El hidrógeno, el elemento número uno en la tabla periódica, tiene el menor número de protones: solo uno. El átomo de hidrógeno es también el más pequeño y ligero de todos. El hidrógeno aparece en la Tierra principalmente en su forma combinada, siendo la más prominente el agua, la sustancia más ampliamente distribuida en el universo.
El hidrógeno tiene un valor de combustión muy alto. Compare la cantidad de calor que se desprende al quemar la misma masa de gas natural, gasolina e hidrógeno:
En las mismas condiciones,
Quemando 1 gramo de gas natural, según la medición, se generan aproximadamente 55,81 kilojulios de calor;
Al quemar un gramo de gasolina se desprenden unos 48,4 kilojulios de calor;
La quema de 1 gramo de hidrógeno emite aproximadamente 142,9 kilojulios de calor.
La combustión de hidrógeno produce 2,56 veces más calor que el gas natural y 2,95 veces más calor que la gasolina. A partir de estos datos, no es difícil ver que el hidrógeno posee las propiedades básicas de un combustible ideal: ¡un alto valor de combustión!
La energía del hidrógeno pertenece principalmente a la energía secundaria. La clave reside en si su lógica, tecnología y economía tienen la importancia y el valor para el equilibrio ecológico, la gobernanza ambiental y el cambio climático. La energía secundaria constituye el eslabón intermedio entre la energía primaria y los usuarios de energía, y puede dividirse en dos categorías: una es "fuente de rendimiento de proceso" y la otra es "energía que contiene energía corporal". Sin duda, la energía eléctrica es la "fuente de rendimiento de proceso" más utilizada, mientras que la gasolina, el diésel y el queroseno son las "fuentes de energía" más utilizadas.
Desde un punto de vista lógico, dado que las fuentes de energía para procesos son difíciles de almacenar directamente en grandes cantidades, los vehículos de transporte modernos con alta movilidad, como automóviles, barcos y aviones, no pueden utilizar grandes cantidades de energía eléctrica de las centrales eléctricas. En su lugar, solo pueden utilizar grandes cantidades de energía que contenga energía, como gasolina, diésel, queroseno de aviación y gas natural licuado.
Sin embargo, la tradición no siempre perdura, ni siempre es lógica. Con el auge y desarrollo de los vehículos eléctricos e híbridos, la "fuente de rendimiento de proceso" también puede sustituir a la "energía que contiene energía". Según el razonamiento lógico, con el consumo continuo de energía fósil, los recursos se agotarán y surgirá inevitablemente nueva "energía que contiene energía", entre la cual la energía del hidrógeno es la principal representante.
El hidrógeno es abundante en la naturaleza y constituye aproximadamente el 75 % de la masa del universo. Está ampliamente presente en el aire, el agua, los combustibles fósiles y todo tipo de carbohidratos.
El hidrógeno tiene un buen rendimiento de combustión, un punto de ignición alto, un amplio rango de combustión y una rápida velocidad de combustión. Desde la perspectiva del poder calorífico y la combustión, el hidrógeno es sin duda una energía de alta calidad y eficiente. Además, el hidrógeno en sí mismo no es tóxico. Además de generar agua y una pequeña cantidad de nitruro de hidrógeno tras la combustión, no produce contaminantes perjudiciales para la ecología y el medio ambiente, y no emite dióxido de carbono. Por lo tanto, el hidrógeno se considera una energía limpia, lo cual es de gran importancia para la gestión ambiental ecológica y la reducción de las emisiones de dióxido de carbono.
2. El papel de la energía del hidrógeno
La energía del hidrógeno tiene una enorme cadena industrial que abarca la preparación, el almacenamiento, el transporte y el reabastecimiento del hidrógeno, las pilas de combustible y las aplicaciones terminales.
En la generación de energía, la energía del hidrógeno se puede utilizar para la generación de energía limpia para equilibrar la demanda de energía y resolver la escasez de suministro eléctrico durante las horas pico.
En calefacción, la energía del hidrógeno se puede mezclar con gas natural, que es una de las pocas fuentes de energía bajas en carbono que pueden competir con el gas natural en el futuro.
En el sector de la aviación, que emite más de 900 millones de toneladas de dióxido de carbono cada año, la energía del hidrógeno es la principal vía para desarrollar una aviación baja en carbono.
En el campo militar, la pila de combustible de hidrógeno se puede utilizar en el campo militar y tiene las ventajas de ser silenciosa, puede producir corriente continua y tiene una alta conversión de energía, lo que es una condición importante para el sigilo submarino.
Los vehículos de hidrógeno ofrecen un buen rendimiento de combustión, un encendido rápido, un alto poder calorífico, abundantes reservas y otras ventajas. El hidrógeno tiene una amplia gama de fuentes y aplicaciones, lo que permite reducir eficazmente la proporción de energía fósil.
Mejorar el nivel de desarrollo limpio y desarrollar la energía del hidrógeno es un vehículo importante para construir un sistema de suministro de energía “complementario de múltiples energías” y una importante fuerza impulsora para la transformación y modernización energética.
Hora de publicación: 19 de abril de 2023