1.¿Qué es la energía del hidrógeno?
El hidrógeno, el elemento número uno de la tabla periódica, tiene el menor número de protones, solo uno. El átomo de hidrógeno es también el más pequeño y ligero de todos los átomos. En la Tierra, el hidrógeno se encuentra principalmente en forma combinada, siendo el agua la sustancia más abundante 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,
Según la medición, la combustión de 1 gramo de gas natural produce aproximadamente 55,81 kilojulios de calor;
La combustión de 1 gramo de gasolina libera aproximadamente 48,4 kilojulios de calor;
La combustión de 1 gramo de hidrógeno libera aproximadamente 142,9 kilojulios de calor.
La combustión del hidrógeno libera 2,56 veces más calor que el gas natural y 2,95 veces más calor que la gasolina. A partir de estos datos, resulta evidente que el hidrógeno posee las propiedades básicas de un combustible ideal: ¡un alto poder calorífico!
La energía de hidrógeno pertenece principalmente a la energía secundaria, y la clave reside en si su lógica, tecnología y economía tienen relevancia y 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 la "fuente de rendimiento de proceso" y la otra es la "energía corporal". No cabe duda de que 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 energética" más utilizadas.
Desde un punto de vista lógico, dado que las fuentes de energía para procesos industriales son difíciles de almacenar directamente en grandes cantidades, los vehículos de transporte modernos con alta movilidad, como automóviles, barcos y aeronaves, no pueden utilizar grandes cantidades de energía eléctrica proveniente de centrales eléctricas. En cambio, solo pueden utilizar grandes cantidades de combustibles fósiles como gasolina, diésel, queroseno de aviación y gas natural licuado.
Sin embargo, la tradición no siempre perdura ni es lógica. Con el auge y desarrollo de los vehículos eléctricos e híbridos, el concepto de «fuente de rendimiento del proceso» puede sustituir al de «energía que contiene». Según el razonamiento lógico, con el consumo continuo de energía fósil, los recursos se agotarán y, inevitablemente, surgirán nuevas fuentes de energía, entre las que destaca la energía de hidrógeno.
El hidrógeno abunda en la naturaleza y constituye aproximadamente el 75 por ciento de la masa del universo. Está ampliamente presente en el aire, el agua, los combustibles fósiles y todo tipo de carbohidratos.
El hidrógeno posee un buen rendimiento de combustión, un alto punto de ignición, 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 eficiencia. Además, el hidrógeno en sí mismo no es tóxico. Aparte de generar agua y una pequeña cantidad de nitruro de hidrógeno tras la combustión, no produce contaminantes nocivos para el medio ambiente ni genera emisiones de dióxido de carbono. Por lo tanto, la energía del hidrógeno pertenece a la energía limpia, lo cual es de gran importancia para la gestión ambiental y la reducción de las emisiones de dióxido de carbono.
2. El papel de la energía del hidrógeno
La energía del hidrógeno cuenta con una enorme cadena industrial que abarca la preparación, el almacenamiento, el transporte y el repostaje del hidrógeno, las pilas de combustible y las aplicaciones en terminales.
En la generación de energía, el hidrógeno puede utilizarse para la generación de energía limpia, con el fin de equilibrar la demanda y solucionar la escasez de suministro eléctrico durante las horas punta.
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 ámbito militar, la pila de combustible de hidrógeno tiene las ventajas de ser silenciosa, producir corriente continua y tener una alta conversión de energía, lo cual es una condición importante para el sigilo de los submarinos.
Los vehículos de hidrógeno ofrecen un buen rendimiento de combustión, encendido rápido, alto poder calorífico y abundantes reservas, entre otras ventajas. El hidrógeno cuenta con 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 importante vehículo para construir un sistema de suministro de energía "multienergético complementario" y una fuerza impulsora fundamental para la transformación y modernización energética.
Fecha de publicación: 19 de abril de 2023