El hidrógeno es el elemento más ligero y abundante del universo, por lo que siempre ha estado en las quinielas de las posibles soluciones a la crisis climática. El desafío hasta ahora ha sido obtener hidrógeno de forma limpia y asequible, pero un equipo de científicos del MIT tiene una propuesta prometedora: un sistema capaz de producir hidrógeno verde y barato con el calor del sol.
El problema con el hidrógeno. El hidrógeno tiene una mayor densidad de energía por peso que las baterías eléctricas. Puede almacenar energía y liberarla gradualmente, como ocurre en los coches de hidrógeno. Sin embargo, el hidrógeno no es una fuente primaria de energía, sino un vector energético que necesita energía externa para su obtención.
Aunque el hidrógeno podría ser una fuente de energía limpia y renovable, su producción actual involucra gas natural y otros combustibles fósiles que emiten una cantidad considerable de gases de efecto invernadero. Para abordar este problema, investigadores del MIT han desarrollado un sistema que usa energía solar para generar hidrógeno de manera ecológica y, sobre todo, más eficiente que otras alternativas similares.
Hidrógeno barato a partir del calor del sol. En un estudio publicado por Solar Energy Journal, el equipo del MIT describe un método para la producción de "hidrógeno termoquímico solar" (STCH, por sus siglas en inglés) que utiliza el calor del sol para descomponer el agua y generar hidrógeno de manera ecológica y eficiente.
Los diseños anteriores de STCH solo lograban convertir alrededor del 7% de la energía solar recibida en hidrógeno. El nuevo diseño del MIT podría aprovechar hasta el 40% del calor solar, lo que significaría una reducción sustancial en los costes de la obtención de hidrógeno verde.
Sistema de "trenes" para producir hidrógeno barato. Imagen: Ahmed Ghoniem et al. / MIT
Cómo Funciona. En lugar de depender de bombas mecánicas que consumen mucha energía, el diseño utiliza un conjunto de reactores en forma de tren que circulan alrededor de la fuente de calor solar. Cada reactor contiene un metal que sufre un proceso de oxidación-reducción para producir hidrógeno.
Además, el sistema incluye un segundo conjunto de reactores que se mueve en dirección opuesta. Estos reactores externos funcionan a temperaturas más bajas y se utilizan para eliminar el oxígeno de los reactores internos, conservando así una mayor cantidad de energía.
Podría integrarse en planta termosolar. El sistema podría integrarse en una Planta de Concentración Solar en Potencia (CSP), donde una matriz de espejos refleja la luz solar hacia una torre receptora central. Este calor se utilizaría para descomponer las moléculas de agua y generar hidrógeno. Y puesto que el calor se puede conservar en ciertos materiales como sales fundidas, la producción de hidrógeno podría extenderse a las 24 horas del día.
Al ser una solución más eficiente y asequible que otras que ya obtenían STCH, el sistema del MIT podría convertirse en una opción escalable para ayudar a descarbonizar la industria del transporte. Un combustible limpio como el hidrógeno verde podría impulsar camiones, barcos y aviones sin emitir emisiones de gases de efecto invernadero. Un avión comercial totalmente eléctrico es inviable ahora mismo por el peso de las baterías, pero con el hidrógeno la cosa cambia.
Se probará en 2024. Lejos de quedarse en la teoría, el MIT supervisará la construcción de un prototipo que se probará en instalaciones de energía solar de concentración en 2024. No en vano, la investigación está financiada por el Departamento de Energía de Estados Unidos, que tiene como objetivo producir hidrógeno verde para 2030 a un coste de 1 dólar por kilogramo.
La genialidad de esta investigación es haber logrado un sistema suficientemente sencillo y barato para producir hidrógeno a partir de la luz solar con una eficiencia que deja en pañales a los métodos anteriores. Un avance significativo que, si se prueba con éxito a gran escala, podría convertir la promesa del hidrógeno como combustible limpio del futuro en una realidad.
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ayrton_senna
" el hidrógeno no es una fuente primaria de energía, sino un vector energético que necesita energía externa para su obtención."
Je, je, je... La única fuente primaria de energía conocida en la naturaleza es la gravedad. El resto son vectores energéticos que necesitan de la gravedad e intensos campos gravitatorios para su obtención. Incluso la energía solar generada por la fusión nuclear es generada por la presión gravitatoria en el interior del Sol. Los combustibles fósiles de nuevo son vectores energéticos de h2 almacenado junto con moléculas de carbono, de nuevo gracias a la presión del campo gravitatorio terreste. La energía solar es el resultado de tener una atmósfera gaseosa gracias a la gravedad terrestre, la energía mareomotriz de nuevo es el resultado de la interacción del campo gravitatorio con la Tierra. Sin la gravedad sólo tendríamos leptones y quarks viajando a su libre albedrío por el universo ...
Ultimamente incluso se están empezando a descubrir depósitos naturales de H2, generados por la presión del campo gravitatorio en reservas bajo la tierra. Obviamente, al igual que el carbón, petroleo, gas, viento, ... no deja de ser un vector energético del potencial energético gravitatorio.
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Ojala funcione.
Aunque por peso sea mayor la energia del hdrogeno que la de las baterias, esta el tema del volumen. Y la energia necesaria para comprimir o licuar el hidrogeno es enorme.
sanamarcar
Yo esto lo veo para exceso de energia solar que suele pasar mucho y almacenarlo en grasa digase Hidrógeno. Vamos el sol es el que patrocina la fiesta como siempre ...
redboy
No es de extrañar, el aprovechamiento de la energía del sol como calor, es mayor a la de su luz, (termica vs fotovoltaica) de ahi que esta solución es mejor que las probadas anteriormente de producir electricidad para hacer la disociación.
Solo había que encontrar el "como"
tenguman
El punto importante aquí es el almacenamiento. Es cierto que para producir combustible de Hidrogeno es necesario invertir casi la misma cantidad de energía, pero almacenado (gaseoso o liquido) puede transportarse sin perdidas perceptibles mas allá de la desintegración natural.
Con la energía almacenada en baterías, se tiene perdidas por el mismo proceso de almacenarlas, incluso en el transporte (cables) existen perdidas por la resistencia de los cables y falsos contactos.
Si no se consume a mediano o largo plazo el combustible de hidrogeno, no hay desperdicio notable. En el caso de las baterías, debe realizarse el consumo al corto plazo si o si.
Además, en el caso de los autos, las baterías mantienen casi el mismo peso, estén cargadas o no; lo cual implica un LASTRE cuando estas disminuyen su capacidad. En el caso de combustibles, mientras se utilizan, van consumiéndose y disminuyendo el peso. Adicionalmente, las baterias son MUY pesadas en comparación a los combustibles.