Hidrógeno y pilas de combustible
La NASA utiliza combustible de hidrógeno para lanzar los transbordadores espaciales. Crédito: NASA
El hidrógeno es el elemento más simple. Un átomo de hidrógeno está formado por un solo protón y un electrón. También es el elemento más abundante del universo. A pesar de su simplicidad y abundancia, el hidrógeno no se encuentra de forma natural como gas en la Tierra, sino que siempre está combinado con otros elementos. El agua, por ejemplo, es una combinación de hidrógeno y oxígeno (H2O).
El hidrógeno también se encuentra en muchos compuestos orgánicos, sobre todo en los hidrocarburos que constituyen muchos de nuestros combustibles, como la gasolina, el gas natural, el metanol y el propano. El hidrógeno puede separarse de los hidrocarburos mediante la aplicación de calor, un proceso conocido como reformado. Actualmente, la mayor parte del hidrógeno se obtiene de esta manera a partir del gas natural. También se puede utilizar una corriente eléctrica para separar el agua en sus componentes de oxígeno e hidrógeno. Este proceso se conoce como electrólisis. Algunas algas y bacterias, utilizando la luz solar como fuente de energía, incluso desprenden hidrógeno en determinadas condiciones.
El hidrógeno tiene un alto contenido energético, pero un motor que queme hidrógeno puro no produce casi ninguna contaminación. La NASA utiliza hidrógeno líquido desde los años 70 para poner en órbita el transbordador espacial y otros cohetes. Las pilas de combustible de hidrógeno alimentan los sistemas eléctricos del transbordador, produciendo un subproducto limpio: agua pura, que la tripulación bebe.
Células de combustible de hidrógeno
Una célula de combustible combina hidrógeno y oxígeno para producir electricidad, calor y agua. Las pilas de combustible se comparan a menudo con las baterías. Ambas convierten la energía producida por una reacción química en energía eléctrica utilizable. Sin embargo, la pila de combustible producirá electricidad mientras se suministre combustible (hidrógeno), sin perder nunca su carga.
Las pilas de combustible son una tecnología prometedora para su uso como fuente de calor y electricidad para edificios, y como fuente de energía eléctrica para los motores eléctricos que propulsan los vehículos. Las pilas de combustible funcionan mejor con hidrógeno puro. Pero combustibles como el gas natural, el metanol o incluso la gasolina pueden reformarse para producir el hidrógeno necesario para las pilas de combustible. Algunas pilas de combustible incluso pueden alimentarse directamente con metanol, sin necesidad de utilizar un reformador.
En el futuro, el hidrógeno también podría unirse a la electricidad como un importante vector energético. Un portador de energía mueve y entrega energía en una forma utilizable a los consumidores. Las fuentes de energía renovables, como el sol y el viento, no pueden producir energía todo el tiempo. Pero pueden, por ejemplo, producir energía eléctrica e hidrógeno, que puede almacenarse hasta que se necesite. El hidrógeno también puede transportarse (como la electricidad) a los lugares donde se necesite.