Hidrógeno: El combustible que ayudaría a la problemática medioambiental

Estudio revela una solución a los cambios climáticos que afectan hoy al mundo.

Muchas han sido las soluciones que se han ido planteando para mejorar la contaminación a nivel mundial, especialmente lo relacionado a la huella de carbono producido por los automóviles, sin embargo, tras una intensa búsqueda por reducir las emisiones de CO2, se ha podido llegar a alternativas de combustibles cómo el Hidrógeno.

Este elemento, se puede utilizar como combustible en motores de combustión interna o en celdas de combustible y en ambos casos el producto de la reacción es vapor de agua y oxígeno, sin emitir gases de efecto invernadero en la producción de su energía. Razón por lo que es considerado un combustible limpio que no contribuye en el aumento de la huella de carbono. Además de ser el más liviano y abundante del universo, teniendo aparte de lo ya dicho, la ventaja de que es el combustible de mayor densidad energética por unidad de masa con 39,5 kWh/kg mientras que el petróleo tiene una densidad energética por unidad de masa de 13,1 kWh/kg, es decir, a igual masa, el hidrógeno contiene 3 veces más energía que el petróleo.

El almacenamiento del hidrógeno es un problema que no está completamente resuelto y es una limitación de importancia para su uso en forma masiva. Para uso en automóviles, se han desarrollado tecnologías que almacenan hidrógeno en tanques a una presión de 700 bar (700 veces la presión atmosférica. La dificultad vendría al momento de querer obtener hidrógeno 100% limpio, ya que hoy solamente se está ocupando de manera más recurrente el hidrógeno gris, el cual vendría a ser el que más se utiliza actualmente en la industria química o en las grandes refinerías de petróleo, siendo el menos respetuoso con el medio ambiente, pues se sigue requiriendo de combustibles fósiles para su generación, y como otra alternativa, el hidrógeno azul o bajo en carbono, que sigue requiriendo de combustibles fósiles, pero su producción emite menos carbono, pues este se separa con un método llamado captura y almacenamiento. Por lo que, la opción más ecológica vendría a ser el hidrógeno verde, que se produce a partir de energías renovables, una alternativa 100% sustentable que, sin embargo, es la menos común del mercado, dado que, el hidrógeno en estado puro no existe en la naturaleza, debe ser obtenido por medio de algún procesos y los procesos más comunes para obtener este tipo de hidrógeno se hacen a partir de combustibles fósiles, lo cual no es ambientalmente neutro, por lo que contribuyen al aumento de la huella de carbono.

Por ello, las dificultades para avanzar en una economía energética global sustentable y sostenible basada en el hidrógeno se pueden resumir en:

Ä En el norte de Chile se puede obtener electricidad verde a partir de energía solar, pero el requerimiento de agua desmineralizada es una dificultad.

Ä El almacenamiento y transporte de hidrógeno es un verdadero problema porque el hidrógeno es un gas de muy baja densidad y su temperatura crítica es muy baja (-249 °C), lo cual implica que para ser licuado se deben alcanzar temperaturas por debajo de los -249 °C.

Ä Para que sea rentable como combustible, se estima que el costo del hidrógeno verde debiera ser aproximadamente 3,5 US$/kg. En la actualidad el costo del hidrógeno verde es del orden de 3 veces este valor.

Miguel Álvarez Chávez, Doctor en Ciencias de la Ingeniería y Docente de la Universidad Santo Tomás sede Antofagasta de la carrera de Ingeniería Civil Industrial y realizador de este estudio, relata que, “uno de los mayores retos a los que nos enfrentamos hoy, como humanidad, es al cambio climático, siendo uno de los principales causantes de este cambio, los gases de efecto invernadero, la mayor contribución de estos gases, está dado por los combustibles fósiles, por lo que existe la gran tarea de encontrar el reemplazo a estos combustibles, pudiendo ser, el hidrógeno verde, obtenido de fuentes sustentables, llegando a ser ésta, una de las soluciones más importantes al cambio climático”.

Dar una solución a los aspectos antes indicados constituyen un importante desafío para la ingeniería, de cara a ser un real aporte a la sostenibilidad de nuestro planeta y su compromiso con el medio ambiente y el uso de energías renovables no convencionales.