UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA ZONA XALAPA

1. UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA ZONA XALAPA “EL HIDROGENO, LA ENERGIA DEL FUTURO” H. Gálvez-Martínez, J. Munguía-Piña, A. Oliver-Toledo, A. Herrera-Machorro, R. Villa-Delgado Experiencia Educativa Motores de Combustión Interna y Compresores. PERIODO AGOSTO 2010 – FEBRERO 2011 Impartida por el Dr. Andrés López Velázquez RESUMEN El hidrógeno es el átomo mas simple y ligero que existe. Está representado con el símbolo “H”, y ocupa el primer puesto en la tabla periódica. Es un no metal, que en condiciones normales ( a 0ªC y 1atm ), es un gas diatómico (H2) incoloro, inodoro e insípido y muy reactivo. Además constituye el 75% de la masa en el universo. Como hemos mencionado antes el hidrogeno es muy reactivo, es por esto por lo que lo encontramos combinado con el oxigeno, formando el agua (mas del 72% de la superficie terrestre). Esta es su reacción de combustión: 2H2 + O2 → 2H2O + energía. La energía que se libera con la combustión es normalmente calorífica, pero gracias a las pilas de combustible de hidrógeno, por ejemplo, es posible extraer esa energía liberada en forma de electricidad. Es factible de almacenamiento en forma liquida o gaseosa, transporte y distribución, lo que permite su aplicación a cualquier segmento de la demanda. Ya que en la naturaleza el hidrogeno casi no se encuentra en estado puro, podemos obtenerlo de las siguientes maneras: ciertas reacciones químicas, a partir de hidrocarburos, fotólisis del agua y electrólisis del agua. Las aplicaciones energéticas del hidrogeno son muy variadas como por ejemplo: sustitución de hidrocarburos, fusión nuclear, pilas de combustible o células de combustible de hidrógeno, pilas de combustible alcalinas y pilas de combustible pem. Algunas de sus ventajas son: no produce contaminación ni consume recursos naturales, alta eficiencia, funcionamiento silencioso, larga vida y poco mantenimiento, modularidad. Entre sus desventajas tenemos: el gran inconveniente, y por el que aún no se utiliza el hidrógeno como combustible es que es tan reactivo que es muy peligroso almacenarlo comprimido (como se hace con muchos otros gases), ya que explota violentamente otro de los inconvenientes del almacenamiento del hidrógeno es que se necesita mayor cantidad para obtener la misma energía que otros combustibles. HIDROGENO PRODUCCIÓN LOCALIZACIÓN ALMACENAMIENTO La fuente más común del hidrogeno es el agua. APLICACIÓN Diagrama del proceso de obtención de hidrógeno por reformado de hidrocarburos ligeros con vapor OBTENCIÓN Coche que utiliza pilas de hidrógeno como fuente de energía. FUENTES: - Colección avances de ingeniería 2: El Hidrógeno y la energía. Asociación Nacional de Ingenieros del ICAI. Madrid, España ISBN: 978-84-932772-9-1 - “El gas natural y el hidrógeno en automoción” Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Madrid, Marzo 11 (2003). - EG&G Technical Services: Fuel Cell Handbook 5ª Ed. Octubre, 2000 URL: http://www.fuelcells.org/info/library/ Diagramas de obtención de hidrógeno por oxidación parcial de residuos orgánicos, basados en dos métodos distintos de enfriamiento y limpieza del gas de síntesis CONCLUSIONES: Las vías para un desarrollo energético sostenible se pueden reducir básicamente a las tres siguientes: a) Uso eficiente y limpio de las energías fósiles. b) Extensión del uso de las energías renovables, particularmente biocombustibles obtenidos a partir de la biomasa. c) Potenciación del papel del hidrógeno como forma limpia de energía, con la tecnología de la pila de combustible y el motor de combustión interna. Los auténticos retos para el desarrollo progresivo de todas estas prometedoras tecnologías que habrán de sustituir a los combustibles fósiles, se centran los siguientes puntos: reducción de costes, mejora tecnológica, regulación normativa favorable, aceptación social. Esquemas de la obtención de hidrógeno por electrolisis alcalina, con los dos modelos de celda utilizados