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HIDROGENO COMO COMBUSTIBLE

Primer elemento de la tabla periódica. En condiciones normales es un gas incoloro, inodoro e insípido, compuesto de moléculas diatómicas, H2. El átomo de hidrógeno, símbolo H, consta de un núcleo de unidad de carga positiva y un solo electrón. Tiene número atómico 1 y peso atómico de 1.00797. Es uno de los constituyentes principales del agua y de toda la materia orgánica, y está distribuido de manera amplia no sólo en la Tierra sino en todo el universo. Existen 3 isótopos del hidrógeno: el protio, de masa 1, que se encuentra en más del 99.98% del elemento natural; el deuterio, de masa 2, que se encuentra en la naturaleza aproximadamente en un 0.02%, y el tritio, de masa 3, que aparece en pequeñas cantidades en la naturaleza, pero que puede producirse artificialmente por medio de varias reacciones nucleares.
A temperaturas ordinarias el hidrógeno es una sustancia poco reactiva a menos que haya sido activado de alguna manera; por ejemplo, por un catalizador adecuado. A temperaturas elevadas es muy reactivo.

El hidrógeno reacciona con oxígeno para formar agua y esta reacción es extraordinariamente lenta a temperatura ambiente; pero si la acelera un catalizador, como el platino, o una chispa eléctrica, se realiza con violencia explosiva.

Compuestos principales: El hidrógeno es constituyente de un número muy grande de compuestos que contienen uno o más de otros elementos. Esos compuestos incluyen el agua, los ácidos, las bases, la mayor parte de los compuestos orgánicos y muchos minerales. Los compuestos en los cuales el hidrógeno se combina sólo con otro elemento se denominan generalmente hidruros.

Preparación: Se pueden aplicar muy diversos métodos para preparar hidrógeno gaseoso. La elección del método depende de factores como la cantidad de hidrógeno deseada, la pureza requerida y la disponibilidad y costo de la materia prima. Entre los procesos que más se emplean están las reacciones de metales con agua o con ácidos, la electrólisis del agua, la reacción de vapor con hidrocarburos u otros materiales orgánicos, y la descomposición térmica de hidrocarburos. La principal materia prima para la producción de hidrógeno son los hidrocarburos, como el gas natural, gas de aceite refinado, gasolina, aceite combustible y petróleo crudo.
A simple vista, parecería que tenemos todo resuelto. Generamos electricidad a través de plantas solares térmicas, molinos eólicos, y plantas geotérmicas. Creamos grandes plantas donde realizar electrólisis a partir del agua de mar. Cargamos los autos, aviones, buques, notebooks y teléfonos celulares con hidrógeno y oxígeno generando tan sólo agua como único “residuo”.

Sin embargo los desafíos siguen siendo grandes. Enumeremos tan solo algunos:

En la Argentina, 62% de la electricidad todavía viene de combustibles fósiles (gas, petróleo); en los Estados Unidos este número es inclusive un poco peor, rondando el 70%. Tenemos que ir reduciendo estos porcentajes lo más rápido posible a favor de las energías renovables.
.El proceso de electrólisis es energéticamente exigente, aumentando aún más la necesidad de electricidad.
.El hidrógeno se encuentra en estado líquido a una temperatura de -252.8°C y la cantidad de energía requerida para alcanzar esa temperatura también es alta. Actualmente, se está estudiando la creación de compuestos químicos a los cuáles se les pueda incorporar hidrógeno y luego desprenderlo fácilmente para su posterior uso.
.El hidrógeno tiene una buena densidad energética por masa pero no así por volumen. A saber, un litro de nafta contiene 64% más hidrógeno que un litro de hidrógeno puro en estado líquido. Lograr sistemas eficientes para su transporte así como productos en pequeña escala implican muchos avances tecnológicos.
.
Para poder superar estos desafíos, queda claro que vamos a necesitar utilizar mucho petróleo y mejorar nuestras tecnologías día a día. Utilicemos el petróleo restante con este propósito, no permitamos que se acabe antes.

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