Beneficios de la energía producida a través de fuentes de Hidrógeno

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