Resumen
En el texto Beneficios de la energía producida a través
de fuentes de Hidrógeno, se argumenta de manera breve la rentabilidad de la
energía producida utilizando como materia prima al elemento Hidrógeno, ya que
se ha demostrado en el campo industrial y cotidiano su alto potencial y
rendimiento, por lo que sectores pre prescinden de energía a magnitudes
elevadas utilizan de esta fuente de poder en bruto para satisfacer sus
necesidades. El hidrógeno es un elemento que forma parte del grupo de las
energías primarias y se lo encuentra en cantidades astronómicas en la naturaleza
conformando más del 50% de la materia en el planeta tierra, desde los océanos
hasta el mismo aire, por lo que, su uso a escalas mundiales no tendría efectos
colaterales tan perjudiciales como los que tiene la matriz de producción de
energía actual. No obstante, es importante resaltar el hecho de que toda acción
humana tiene efectos colaterales en el macro sistema del medio ambiente, por lo
que es necesario emplear lo mejores métodos para reducir el nivel de impacto en
la mayor proporción posible. Si bien existen muchas fuentes de energía primaria
en abundantes magnitudes en el texto se trata específicamente de la energía
producida a partir del Hidrógeno y una comparación con la matriz energética
actual.
Palabras
clave
Ciencia
Energía
Hidrógeno
Economía
I.
Antecedentes
y fundamentos
Gracias
a la historia se puede apreciar, comparar y estudiar varias cifras que indican
el cambio que se ha producido en tema de producción energética a través de los
años, y que permiten realizar cálculos de los factores que influyen en la
eficiencia y uso de los diferentes tipos de energías primas y secundarias.
Para
tomar un ejemplo particular se señala a Gran Bretaña por ser un país antiguo y
por ser uno de los países en constante desarrollo económico, su matriz
energética antes de la revolución industrial, que era abastecida por un 6% de
energía mecánica, 15% de energía humana y un 79 % de energía animal, luego de
la revolución industrial su matriz energética cambio a un 96% de energía
mecánica, 3% de energía humana, y 1% de energía animal (Cunningham, 2002, p. 211), este cambio radical de matriz
energética se dio en la gran mayoría de países, si bien tuvo una transformación
en los países industrializados sus efectos colaterales influenciaron el mismo
cambio de matriz energética en el resto de países y pueblos del mundo
gradualmente.
Estos
tipos de transformaciones se dan progresiva y naturalmente por efecto colateral
del crecimiento poblacional y del desarrollo de las civilizaciones. Los
factores más destacables que influyen en las trasformaciones del sistema
energético son: las mejoras tecnológicas, la sustitución de un combustible por
otro, y la natural evolución. El mejoramiento tecnológico, más conocido como el
efecto técnico, hace referencia a los cambios operacionales y su efecto de
ahorro energético que conlleva la evolución científica, según la evolución
histórica de descubrimientos científicos, para los años 1600 se tenía un rango
de 0 a 100 descubrimientos, subiendo progresivamente con un pico importante en
los 1780, para los años 1900 se tenía un rango entre 400 y 500 descubrimientos
científicos y un rango entre 600 y 700 descubrimientos tecnológicos. La
sustitución de un combustible más conocido como el efecto combustible, hace
alusión al cambio de combustibles sólidos a líquidos y de líquidos a gaseosos,
mejorando el rendimiento a gran escala. La “natural evolución” es el efecto que
tiene el incremento de producción de los países dando resultados de actividades
más eficientes (Figueroa, 2007, pp. 7-15).
La
economía mundial lleva un aproximado de cien años utilizando la misma fuente de
energía que se abastece de recursos fósiles como el petróleo, evidenciando un
estancamiento en el proceso evolutivo del sistema energético, si bien, se
utilizan diversas fuentes de energía para producir energía eléctrica, los
hidrocarburos siguen siendo base de la matriz de producción de energía mundial
a pesar de poseer varias desventajas de ineficiencia y contaminación ambiental
que produce un agotamiento exponencial de los recursos fósiles.
El
sistema energético vigente de energías secundarias como el petróleo ha dejado
mucho que desear en mundo científico, y ambiental. La inversión en maquinaria y
tecnología para aprovechar el recurso casi ilimitado del Hidrógeno es realizada
por empresas con menos poder económico, no obstante el paso hacia un futuro en
el que se utilicen energías renovables ya ha dado frutos con la divulgación
científica de los beneficios en los centros de información y formación como
universidades, con la inversión de industrias gigantes como Tesla Motors, y con
la investigación continua de diferentes universidades, u organizaciones como
Rocosmos y la Nasa.
II.
El
hidrógeno
La
palabra hidrógeno proveniente del griego hydro
que significa agua, es un elemento químico que conforma la mayoría de los
compuestos orgánicos, “es el elemento
más ligero de todos y el más abundante del universo, combinado con oxígeno
forman agua” (RAE, 2017) ,
es un gas incoloro e inodoro, es 14,4 veces más ligero que el aire y tiene un
punto de condensación de -252.77 °C, no se encuentra en estado puro en la
naturaleza por lo que, no es un recurso energético primario, debido a su
abundancia es un candidato altamente potencial para reemplazar la matriz
energética actual de los hidrocarburos, como indican Chang & Goldsby, el volumen aproximado del agua en los océanos
es de 1x1021 L, indicando que solo en los océanos existe una fuente
casi inagotable de este recurso energético primario (2013, p.964).
III.
Beneficios
del hidrógeno como fuente de energía
El hidrógeno constituye
la base fundamental para la generación energética a diferentes escalas de
manera eficiente y potencialmente sin efectos colaterales mayores. Para
enlistar una serie de ejemplos podemos nombrar la generación de energía
eléctrica a través de celdas de combustible también llamadas “fuel cells“, en
este proceso, el hidrógeno se recombina con el oxígeno del aire, lo que genera
energía eléctrica de corriente directa como la de las baterías (Llamas, 2003) , por otro lado, el hidrógeno
al presentar una características de alta inflamación es utilizado de manera
eficiente en los procesos de combustión industrial de la NASA, (Ángel, 2005, p. 61), y Rocosmos, que son
entidades líderes en el lanzamiento de cohetes a la estratosfera, por lo que
empelan magnitudes sumamente altas en combustible, el hidrógeno cumple los
estatutos para una buena combustión, fundamentado por lo que dicen Araque,
J.,Martín, M. y Figueroa, S, para un buena combustión se exige el arranque
rápido y seguro del motor independiente de la temperatura exterior, debe
garantizar un proceso de combustión sin carbonilla, (2006, p. 27), con esto se logra un deterioro mínimo de las piezas
principales del motor, además de esta característica importante, estudios han
encontrado que las emisiones nocivas en la combustión de hidrógeno con aire en
motores y turbinas resultan insignificantes. El único producto de la combustión
es el agua cuando el comburente es oxígeno puro”
(Aguer & Miiranda, 2005, p. 11).
IV.
CONCLUSIÓN
Con todos los argumentos
expuestos y referenciados se puede afirmar que el Hidrógeno es una fuente energía
secundaria más eficiente que los hidrocarburos utilizados actualmente para la
generación de diferentes tipos de energías, según los datos establecidos en las
diferentes bases de datos de los países desarrollados, la inclinación hacia el
uso de energías alternativas como el hidrógeno ha ido tomando espacio y peso.
Es muy importante que las políticas gubernamentales de cada uno de los países
en vías de desarrollo cambien la matriz energética para verse beneficiados por
todos los factores que se argumentaron en ámbitos económicos, ambientales y de
lógica numérica; cabe destacar nuevamente la razón del retraso en la
transformación de matriz energética mundial, ya que es evidente que es causada
por el factor de conveniencia económica de las industrias apoderadas en el
campo del petróleo. Por qué de manera lógica se intuye que el precio del
hidrógeno generado a escalas industriales sería muy bajo en comparación con el
precio del petróleo por la magnitud inmensa de sus fuentes, en síntesis “no se
puede vender un elemento en precio muy alto si éste elemento se encuentra
gratis en toda la naturaleza del universo”. Premisa que indica una evidente
desventaja para el lucro de las industrias que generan ganancias con la
producción de energías de fuentes escasas.
REFERENCIAS
Aguer, H. M., & Miiranda, B. A.
(2005). El Hidrógeno: fundamento de un futuro equilibrado. Madrid:
Ediciones Díaz de Santos.
Ángel.
(2005). Crónica de la exploración espacial. Madrid: Equipo Sirius.
Chang,
R., & Goldsby, K. (2013). Química. México D.F.:
McGRAW-HILL/INTERAMERICANA EDITORES, S.A. DE C.V.
Cunningham,
R. E. (2002). La energía, sus ingenierías y circunstancias. Buenos
Aires: Academia Nacional de Ingeniería.
Figueroa,
E. (2007). El comportamiento economico del mercado del petróleo.
Madrid: Ediciones Díaz de Santos.
Llamas,
A. (2003). Centro de eneríga del Tec de Monterrey. Monterrey: El Sol
S.A. de C.V.
Hidrógeno.
(2017). Diccionario de la Real Academia Española 2017. Recuperadoo el
26 de marzo de 2017 de http://dle.rae.es/?id=KKVuUmz
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