El Hidrógeno

EL HIDROGENO MOVERÁ EL MUNDO

 

Tal vez en dos décadas junto a su lavadora usted tendrá una máquina parecida pero que no lava ni seca. Conectada a la corriente eléctrica y a una cañería de agua, el aparato producirá hidrógeno. ¿Para qué?

 

Para llenar el estanque de su auto. Un modelo 2020, dos veces más eficiente que el vehículo que tiene hoy y que emite vapor de agua en vez de monóxido de carbono.

Las celdas de combustible a base de hidrógeno son el futuro para bajar la contaminación y para movilizarnos cuando el petróleo se agote.

No sólo estamos experimentando. La ciencia ya es una realidad. Trabajamos para producir el mayor cambio en los patrones de consumo de la sociedad moderna, sentenció el presidente de la Comisión Europea, Romano Prodi, al referirse a la política de investigación del uso de hidrógeno como combustible.

El viejo continente destinará 2.120 millones de euros, 1,47 billón de pesos, entre 2003 y 2006, para el desarrollo de energías renovables, principalmente, hidrógeno. Eso equivale a casi la octava parte del presupuesto nacional de Chile. Europa teme necesitar, en 2030, importar el 92% de su combustible.

La carrera espacial desató el desarrollo moderno de las celdas de combustible. El proyecto Gémini y, posteriormente, el Apolo fueron los pioneros. Actualmente, todos los transbordadores utilizan hidrógeno como principal fuente de energía.

Hoy una celda cuesta 200 mil dólares, primer gran escollo a superar. El segundo: el almacenamiento.

Bencineras en casa

Aunque el hidrógeno es común, no se encuentra en la naturaleza en estado gaseoso porque es más liviano que el aire. Hay que producirlo.

Actualmente, hay prototipos de autos que obtienen hidrógeno de la gasolina: su molécula se rompe por inyección de oxígeno, se libera el anhídrido carbónico y se deja el hidrógeno limpio para la celda, explica Juan Dixon, profesor de ingeniería de la Universidad Católica.

Es una forma para no almacenar ni producir hidrógeno. Contamina, pero por la eficiencia de las celdas, la emisión se reduciría a un tercio.

Otra forma de producir hidrógeno es a través de la electrólisis. Aún ineficiente, produce cero contaminación. En EE.UU. se está desarrollando un aparato como una lavadora; se enchufa a la corriente eléctrica y a una toma de agua, y separa el hidrógeno del oxígeno.

Al mismo tiempo inyecta el hidrógeno directamente al vehículo, a un estanque de gas comprimido. Es más limpio, aunque más caro que producirlo a partir de un combustible normal explica Dixon.

Existen tres formas de almacenar el hidrógeno en los vehículos.

Una es como gas comprimido, tal como lo hacen los autos a gas natural. Es el método más factible. Pero, hay que desarrollar un recubrimiento especial en los estanques porque, a diferencia del gas, el hidrógeno carcome los metales.

También se puede guardar en estado líquido, como en las naves espaciales. Aunque permite llevar más cantidad de combustible en el mismo espacio, es una bomba en potencia. El hidrógeno se transforma en líquido a -253ºC (la temperatura más baja a la que puede llegar cualquier elemento en el universo son -273ºC). El problema se produce al introducir el hidrógeno líquido en un envase y exponerlo a temperatura ambiente. Literalmente hierve, porque no es la temperatura adecuada para el líquido: ejerce una presión tan grande que puede reventar el estanque, es andar con una bomba, explica Dixon.

Esponja de energía

La tercera tecnología en desarrollo utiliza aleaciones de metales (manganeso y vanadio, entre otros) que tienen la propiedad de absorber hidrógeno, al igual como una esponja absorbe agua. La aleación se calienta para introducir el gas a presión. Es menos peligroso que un tanque con hidrógeno en estado gaseoso.

Cada celda sólo genera 1 volt de potencia, por lo que se necesitan varias celdas en serie, para llegar a los entre 100 y 300 voltios, la energía que necesita un vehículo.

En 1994 se presentó uno de los primeros prototipos. El modelo van sólo tenía espacio para un chofer y su copiloto porque el resto estaba ocupado por las celdas. Este año, la General Motors presentó un concepto revolucionario. El modelo es, prácticamente, sólo un chasís. La carrocería es cambiable. Si crece la familia usted puede cambiar su sedán por una van sin tener que comprar un auto nuevo.

Ahora hay que ver si, una vez desarrollada la tecnología, la gente estará dispuesta a pagar, por ejemplo, el doble de lo que desembolsa hoy en un automóvil. La promesa: ahorrará en combustible.

¿Cómo funciona?

Una celda de combustible tiene dos entradas, una para el hidrógeno y otra para el oxígeno que toma del aire. El átomo de hidrógeno pasa por un catalizador (platino), o sustancia que separa el electrón del protón. Este protón, o ion de hidrógeno, atraviesa una membrana sólida PEM - un polímero sintético llamado Membrana de Intercambio Protónico- y se une, luego, con el oxígeno para sintetizar agua (H2O).

Al mismo tiempo, los electrones sueltos que son repelidos por la membrana, y un circuito eléctrico los atrae; allí generan energía. Finalmente, al otro lado de la PEM se reúnen los protones, los electrones que vienen de vuelta del proceso de generación de energía y las moléculas de oxígeno. El resultado: vapor de agua.

Esos electrones arrancados del hidrógeno son los responsables de hacer rodar las ruedas y prender los focos del auto. Consiguen que la generación de energía sea, a lo menos, dos veces más eficiente que la generada por la gasolina o el petróleo.

EN INTERNET

U.S. Department of Energy: www.eren.doe.gov

Ballard Power Systems: www.ballard.com

General Motors: www.gm.com