Dr. Osvaldo Rodríguez Villalón

Departamento de Ingeniería Eléctrica

División de Ingenierías

Campus Irapuato-Salamanca, Universidad de Guanajuato 

 
 

Desde sus orígenes, la humanidad comenzó a utilizar los energéticos para diferentes propósitos que dieran bienestar a su forma de vida. El primer energético de manera natural fue el fuego, que les permitió iluminarse, calentarse y preparar sus alimentos, este producido a través de la quema principalmente de madera.

La aparición de actividades productivas, y posteriormente de la llamada revolución industrial, requirió de procesos que fueran movidos con máquinas: estas realizan un trabajo (mueven, comprimen, seleccionan, transportan, calientan, enfrían, etc.) que involucra el consumo de energéticos. El primer energético propiamente empleado para tales propósitos fue el carbón, que fue utilizado como una fuente calorífica en grandes máquinas de vapor (el agua se calentaba y se producía vapor que movía estas máquinas); el uso de combustibles fósiles (aquellos derivados del petróleo) significó un gran paso en los energéticos, y posteriormente la aparición de las máquinas eléctricas.

Actualmente, la pugna por energéticos a nivel mundial, aunado a los grandes problemas ambientales que provocan los combustibles fósiles y que contribuyen enormemente al “calentamiento global”, ha provocado buscar alternativas energéticas, limpias y sobre todo sustentables.

Una de estas alternativas se está significando en la producción del llamado hidrógeno verde. Y no es que sea un combustible verde, ¡desde luego que no! Su nombre deriva de que es hidrógeno producido a través de energías renovables, aquellas que tienen muy poco impacto ecológico, tales como la energía solar, la energía del viento, del agua, etc.

Imaginemos que tenemos una molécula de agua. Esta molécula está formada tal como su muy conocido símbolo químico establece (H2O), por dos átomos de Hidrógeno y uno de Oxígeno. Ahora imagine que mediante algún proceso físico-químico, pueda separarse el Hidrógeno, del Oxígeno. A partir de este proceso, estaremos obteniendo precisamente el hidrógeno. El hidrógeno es un elemento químico incluido en la tabla periódica. Es un elemento ligero, y que al momento de utilizarlo como combustible tiene muy bajas emisiones contaminantes, razón por la cual se ha ampliado su uso como combustible. No es tóxico ni corrosivo, lo cual facilita su uso y que no afecta las condiciones ambientales, además es un elemento abundante en el universo. Se puede extraer de diversas sustancias tales como el petróleo, biocombustibles, agua y lodos de aguas residuales.

El proceso mediante el cual se obtiene el hidrógeno es llamado electrólisis, y se realiza a través de un aparato conocido como electrolizador. Básicamente la función de este artefacto es separar los átomos de hidrógeno y oxígeno; el más comúnmente empleado es el electrolizador de membrana polimérica (PEM, por sus siglas en inglés). Precisamente en estas membranas, se introduce agua y a su vez se suministra una gran cantidad de energía eléctrica. Al interactuar estas membranas circulando partículas de carga positivas (hidrógeno) y negativas (oxígeno) del agua, se logra la separación de estos dos átomos. El hidrógeno al ser un gas es recogido para posteriormente ser almacenado y transportado.

El hidrógeno no es un elemento nuevo en aplicaciones sobre todo industriales. Los procesos de refinado de petróleo (para la producción de combustibles), la fabricación de fertilizantes (que involucran el uso de amoniaco, cuya base es el hidrógeno), entre otros usos, demandan la producción de toneladas de hidrógeno. Sin embargo, normalmente este se ha producido a partir de combustibles fósiles, lo cual conlleva un considerable impacto ecológico.

Actualmente, muchas iniciativas energéticas con ambiciosos proyectos a nivel mundial están involucrando la producción de hidrógeno verde, empleando para ello electrolizadores. La energía necesaria para su producción es generada por grandes parques fotovoltaicos acompañados de parques eólicos y plantas de tratamiento de aguas residuales o bien de plantas desalinizadoras. Este hidrógeno, entre otros usos, se está empleando en gran medida en proyectos de movilidad, es decir, parques de vehículos de transporte de carga, trenes, inclusive vehículos comerciales. ¿Se imagina usted comprando un automóvil nuevo en una agencia pero que este sea base hidrógeno como combustible o bien híbrido electricidad combustible-hidrógeno? Esto en algunas partes del mundo, ya es posible.

Como todo en la vida, tienes sus ventajas y desventajas. Y una de estas últimas, es el aún alto costo de inversión inicial y de producción, por consiguiente, de su precio totalmente fuera de competencia para ser ofertado en un mercado energético. Pero este es un aspecto que los científicos, tecnólogos y economistas tendrán que sobrellevar para hacer que el hidrógeno, en un momento dado, pueda ser tan competitivo como los combustibles tradicionales tales como las gasolinas y el gas. Además, debe de tenerse en cuenta, que las reservas de petróleo no son eternas, y que al ritmo que se han consumido, pronto tendrán su punto de quiebre, además de los problemas ambientales que claramente esto representa.

Así que, si pensamos un poco hacia el futuro, podemos un día de estos ir a cargar de combustible, no a una gasolinera, sino a una “hidrogenera” para continuar el camino que recorremos normalmente con nuestro vehículo. Nada nos lo impide soñarlo.

 
 

Fecha de publicación: 7 de noviembre de 2024.