Hidrogeno para generar electricidad

Hidrógeno verde

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Existen dos formas principales de crear hidrógeno. En una de ellas, el hidrógeno se considera un combustible fósil refinado y es equivalente al gas natural. En la otra, el hidrógeno se obtiene introduciendo una gran cantidad de electricidad en agua y se considera un almacén de energía, como una pila.

Cuando hablamos de generar electricidad, normalmente hablamos de tomar cantidades netas positivas de energía de una fuente y crear electricidad. Por ejemplo, la energía neta de generar electricidad a partir de gas natural (metano) es positiva. Extraemos el metano, lo procesamos de forma limitada (por ejemplo, le añadimos mercaptano para que huela y podamos detectar fugas), lo distribuimos y lo quemamos. La energía que recibimos al quemar el metano es mayor que la energía utilizada para bombearlo, procesarlo y distribuirlo.

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Descarbonizar el planeta es uno de los objetivos que los países de todo el mundo se han marcado para 2050. Para lograrlo, descarbonizar la producción de un elemento como el hidrógeno, dando lugar al hidrógeno verde, es una de las claves, ya que actualmente es responsable de más del 2 % del total de las emisiones globales de CO2. Descubra cómo se consigue y cuál será su impacto en las próximas décadas.

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El hidrógeno es el elemento químico más abundante en la naturaleza. Como señala la AIE, la demanda mundial de hidrógeno para su uso como combustible se ha triplicado desde 1975 y alcanzó los 70 millones de toneladas anuales en 2018. Además, el hidrógeno verde es una fuente de energía limpia que solo emite vapor de agua y no deja residuos en el aire, a diferencia del carbón y el petróleo.

El hidrógeno tiene una larga relación con la industria. Este gas se ha utilizado para alimentar coches, dirigibles y naves espaciales desde principios del siglo XIX. La descarbonización de la economía mundial, un proceso inaplazable, dará más protagonismo al hidrógeno. Además, si sus costes de producción disminuyen un 50 % de aquí a 2030, como prevé el Consejo Mundial del Hidrógeno, estaremos sin duda ante uno de los combustibles del futuro.

Potencia del enchufe

La producción de hidrógeno es la familia de métodos industriales para generar hidrógeno gaseoso. A partir de 2020, la mayor parte del hidrógeno (∼95%) se produce a partir de combustibles fósiles mediante el reformado con vapor del gas natural y otros hidrocarburos ligeros, la oxidación parcial de hidrocarburos más pesados y la gasificación del carbón[1][2] Otros métodos de producción de hidrógeno son la gasificación de biomasa, la pirólisis de metano con cero emisiones de CO2 y la electrólisis del agua. Estos últimos procesos, la pirólisis de metano y la electrólisis del agua, pueden realizarse directamente con cualquier fuente de electricidad, como la energía solar.

  Como funciona un generador de electricidad

La producción de hidrógeno desempeña un papel clave en cualquier sociedad industrializada, ya que el hidrógeno es necesario para muchos procesos químicos esenciales[3]. En 2020, se produjeron aproximadamente 87 millones de toneladas de hidrógeno[4] en todo el mundo para diversos usos, como el refinado de petróleo, en la producción de amoníaco mediante el proceso Haber y en la producción de metanol mediante la reducción del monóxido de carbono. El mercado mundial de generación de hidrógeno se valoró en 135 940 millones de dólares en 2021, y se espera que crezca hasta los 219 200 millones de dólares en 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesto (TCAC) del 5,4 % entre 2021 y 2030[5].

Hidrógeno verde

Casi todo el hidrógeno que se consume en Estados Unidos es utilizado por la industria para refinar petróleo, tratar metales, producir fertilizantes y procesar alimentos. Las refinerías de petróleo estadounidenses utilizan hidrógeno para reducir el contenido de azufre de los combustibles.

La Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA) empezó a utilizar hidrógeno líquido en los años 50 como combustible para cohetes, y fue una de las primeras en utilizar pilas de combustible de hidrógeno para alimentar los sistemas eléctricos de las naves espaciales.

Las pilas de combustible de hidrógeno producen electricidad combinando átomos de hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno reacciona con el oxígeno a través de una célula electroquímica similar a la de una pila para producir electricidad, agua y pequeñas cantidades de calor.

  Grupos generadores de electricidad

Existen muchos tipos diferentes de pilas de combustible para una amplia gama de aplicaciones. Las pilas de combustible pequeñas pueden alimentar ordenadores portátiles e incluso teléfonos móviles, así como aplicaciones militares. Las grandes pilas de combustible pueden suministrar electricidad a las redes eléctricas, suministrar energía de reserva o de emergencia en edificios y suministrar electricidad en lugares que no están conectados a las redes eléctricas.