Existen varios caminos:
1. Desde el siglo XIX el hombre sabe cómo separar el hidrógeno y el oxíge- no del agua aplicando una corriente eléctrica. El proceso se llama electróli- sis10. Si bien la electrólisis, es un proceso limpio y produce un hidrógeno de gran pureza requiere un aporte considerable de electricidad y por otra parte, para realizarla, el agua debe tener una buena conductividad eléctrica, que está condicionada por la cantidad de sales disueltas. “Argentina tiene con- diciones inmejorables para obtener hidrógeno por electrólisis del agua, uti- lizando energía eléctrica proveniente de fuentes renovables como la eólica. De esta manera, se consigue una mayor eficiencia energética en el proceso, el impacto ambiental es ínfimo, y los costos de producción del hidrógeno son más competitivos, constituyéndose la asociación `Energía Eólica + Hi- 10 Este proceso se realiza sumergiendo dos electrodos en agua, (normalmente con una pequeña cantidad de ácido o una sustancia iónica para facilitar la reacción) y conectando un electrodo al terminal positivo y el otro al negativo. Al circular corriente continua por ambos electrodos, en el terminal positivo (ánodo) se desprende oxígeno, y en el negativo (cátodo) el preciado hidrógeno. Video recomendado
ENERGÍA: CARACTERÍSTICAS Y CONTEXTO
drógeno´ en un importante instrumento estratégico para el futuro del país”. (Giralt y Alva, 2008, p. 25)
2. Otra alternativa es la fotólisis del agua. Consiste en la disociación del agua en hidrógeno y oxígeno directamente utilizando la energía solar. Aún no es posible realizar la fotólisis artificialmente, pero se han descubierto algas y microrganismos que la realizan de manera natural, y que podrían ser utilizadas para este fin en el futuro. Esta tecnología se denomina fotobioló- gica.
3. Otro camino es la hidrólisis térmica. La ruptura de la molécula del agua se produce a unos 3000 ºC. A esta temperatura, un 10 % del agua se des- compone y el 90 % se recicla.
4. También puede aprovecharse la ruptura termoquímica del agua median- te una serie de reacciones químicas controladas. En este proceso la energía intercambiada por calor se usa únicamente para descomponer el agua. Se trata de un procedimiento similar al de la electrólisis, pero intercambiando energía por calor y no energía eléctrica.
5. El hidrógeno puede obtenerse a partir de hidrocarburos, fundamental- mente del gas natural. Como el componente principal del gas natural es el metano (CH4), se le añade agua y tras diversas variaciones en la tempera- tura y en la presión, se obtiene hidrógeno. Sin embargo, con este método se libera dióxido de carbono (CO2). A pesar de los procesos de purificación que se pueden realizar, el máximo de pureza obtenido para el hidrógeno es 99,7 %.
6. Asimismo puede obtenerse hidrógeno a partir de la biomasa. Existen dos alternativas: Sometiendo a la biomasa a un proceso de combustión incomple- ta a temperaturas entre los 700 ºC y los 1.200 ºC. El producto resultante es un gas combustible compuesto fundamentalmente por hidrógeno, metano y monóxido de carbono o bien mediante pirólisisque es la combustión in- completa de la biomasa en ausencia de oxígeno, a unos 500 ºC. De esta combustión se obtiene carbón vegetal y una mezcla de monóxido de carbo- no, dióxido de carbono, hidrógeno e hidrocarburos ligeros. No existen aún plantas comerciales que produzcan hidrógeno a partir de biomasa.
EL AGUA, UN RECURSO ENERGÉTICO RENOVABLE
Obtención de hidrógeno del alcohol vegetal
La Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica está financiando un proyecto que estudiauna alternativa para producir hidrógeno de uso vehicular, a partir de alcohol vegetal, libre de emisión de “gases de efecto invernadero”. Dicho proceso es el tema de investigación de los Doctores Miguel Laborde y Norma Amadeo, a cargo del Laboratorio de Procesos Catalíticos, junto con la colaboración del grupo del Doctor Pío Aguirre del INGAR (Instituto de Desarrollo y Diseño).11
Si bien la generación del llamado “hidrógeno verde”, a partir del alcohol, produce emisiones de carbono, lo hace sin añadir carbono fósil a la atmósfera: usa el que ya estaba circulando por la biosfera, bajo forma de plantas.
Asimismo, las investigaciones del Laboratorio de Procesos Catalíticos pueden aportar, en el futuro, mecanismos útiles para sustituir la industria petroquímica por otra, “la alcoquímica”, ya que analizan cómo generar una gran variedad de productos (plásticos, fertilizantes, etc.) que hoy en día se producen a partir del petróleo y sus derivados.
Por otra parte ciertas reacciones químicas liberan hidrógeno: Por ejemplo, se libera hidrógeno cuando reacciona el ácido clorhídrico con un metal como el litio o el aluminio. Este método es muy útil para su producción a pequeña escala en el laboratorio, pero resulta muy caro a escala industrial.
Independientemente de donde se extraiga, el hidrógeno siempre se obtiene mediante un proceso que requiere energía. Lo ideal es que la misma provenga de las energías renovables.
Una alternativa es convertir a hidrógeno las energías eólica y solar, que están cuando sopla viento y hay sol y que convertidas y almacenadas como hidrógeno podrían aprovecharse en cualquier momento. Por la baja eficiencia de los proce- sos de conversión y por las dificultades técnicas de almacenaje del hidrógeno, se sigue investigando.
En función del recurso de donde se obtenga, suele nombrarse al hidrógeno con el agregado de un adjetivo. Si proviene del agua se denomina “hidrógeno azul”, si procede de la biomasa se lo llama “hidrógeno verde” y si fuera de hidro-
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carburos se lo conoce como “hidrógeno negro” Por otra parte, si la energía que se transforma para obtener hidrógeno es eólica, podemos llamarlo hidrógeno hijo del viento.
“Cada tecnología se encuentra en un grado de desarrollo y cada una ofrece oportunidades únicas, beneficios y desafíos. La elección de una u otra materia prima, técnica de producción y fuente de energía dependerá de la disponibilidad del recurso, de la madurez de la tecnología de proceso, del tipo de demanda y aplicación de mercado, de la política energética y de los costes para la obtención del hidrógeno”. (González García-Conde; 2008; p. 3)