Principales métodos para la producción de hidrógeno:técnicas y aplicaciones

Los diferentes métodos para la generación de hidrógeno son numerosos, dependiendo de la materia fuente, de si el producto final será hidrógeno puro o algún tipo de compuesto de hidrógeno y cuáles son sus usos previstos. La producción de combustible de hidrógeno para cohetes o automóviles con celdas de combustible líquido comprimido se puede realizar mediante el proceso relativamente simple y bien conocido de electrólisis, que divide el agua en átomos cargados de oxígeno e hidrógeno haciendo pasar una corriente eléctrica a través de ella. Otras formas de generación de hidrógeno con un medio a base de agua incluyen la hidrólisis con borano de amoníaco y la termólisis termoquímica modificada, donde se introduce yodo y azufre para producir hidrógeno en un reactor nuclear y el compuesto de yodo y azufre se retiene posteriormente para su uso posterior.

Las pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) que producen electricidad son otra opción de energía alternativa que utiliza y produce compuestos de hidrógeno en el proceso, sin requerir agua líquida. Funcionan como una batería, excepto que su entrada puede ser gas natural y su salida es dióxido de carbono y electricidad. Existen muchas variaciones de las pilas de combustible sólido, la mayoría implicando el uso de altas temperaturas y algún tipo de metal pesado caro como el platino. Una nueva forma de pila de combustible de hidrógeno utiliza agua y sustituye el platino por un metal compuesto de molibdeno mucho menos costoso, y es 70 veces más barata que usar platino y puede funcionar con agua de mar.

Los métodos mucho más lentos para generar hidrógeno a granel incluyen el uso de procesos biológicos como la fermentación y la fermentación oscura, que no requiere la presencia de luz para funcionar. Las reacciones microbianas, denominadas electrohidrogénesis, pueden generar hidrógeno a partir de aguas residuales. También se está desarrollando el uso de plantas como las algas para la generación de hidrógeno. En 2005, investigadores de algas del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) en los EE. UU. proyectaron que su proyecto de generación de hidrógeno reduciría el costo a $2,80 dólares estadounidenses (USD) por kilogramo, haciéndolo competitivo con la gasolina.

Otro método novedoso para generar hidrógeno es utilizar energía eléctrica de células solares. Las células concentradoras solares canalizan la energía eléctrica hacia un óxido sólido que opera a alta temperatura, superior a 2012° Fahrenheit (1100° Celsius). La expectativa es que el 50% de la energía solar se convierta en un valor equivalente en energía de hidrógeno. Esto se está investigando para la generación de hidrógeno, ya que los costos podrían ser tan bajos como $0,85 dólares estadounidenses (USD) por vatio, lo que es comparable a la eficiencia de los sistemas de energía generados por el viento. La generación de hidrógeno se puede realizar mediante muchos medios de bajo costo, baja tecnología o alto costo y alta tecnología, y las investigaciones actuales la convierten en una energía alternativa práctica hoy, no en un futuro lejano.

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