mayo 15, 2006

Pilas de hidrógeno: ¿el futuro?

De la ciencia química conocemos que al quemar 1g de hidrógeno obtenemos nada menos que 142 kJ, es decir, la energía suficiente para, digamos, subir la temperatura de un litro de agua líquida en unos 68ºC; o para elevar una masa de una tonelada (un coche grande) a casi un metro y medio del suelo. Insisto: con un solo gramo de hidrógeno.
Además, la combustión del hidrógeno es muy limpia: 2H2+O2 -> 2H2O+energía, es decir, sólo emite vapor de agua.
El problema es que el hidrógeno no se encuentra aislado en la Tierra, sino combinado con otros elementos. Uno de ellos es el oxígeno, con el que se combina para dar agua o agua oxigenada, según las proporciones. Combinando 1g de hidrógeno con 9g de oxígeno obtenemos casi 10g de agua y la masa que se pierde se convierte en energía, normalmente en forma de calor. Esta energía, por tanto, si queremos volver a separar el hidrógeno del agua, hay que "devolvérsela" de un modo adecuado (no vale simplemente con calentarla, salvo que sea a temperaturas altísimas).
Una forma muy conocida de obtener hidrógeno es mediante una pila. Si introducimos dos terminales en un vaso de agua salada, observaremos que de ambos se emiten burbujas. Estas burbujas son de hidrógeno (en el polo negativo) y de oxígeno (en el positivo). Canalizando este hidrógeno adecuadamente, es posible almacenarlo en envases a presión -por supuesto con un gasto adicional de energía-.
La energía que obtenemos quemando hidrógeno es la misma que debemos aportar para separarlo del oxígeno (a la que debemos añadir la necesaria para almacenarlo), así que uno se pregunta qué beneficio se obtiene de todo esto. Energía, ninguna, desde luego, pero beneficio sí, ya que energía en la Tierra hay más que de sobra: la que viene del Sol.
El Sol envía una cantidad verdaderamente enorme de energía a la Tierra. La mayor parte de ella se devuelve al espacio (si no fuera así, la temperatura terrestre sería de miles de grados). El resto provoca el ciclo del agua y mantiene una temperatura relativamente estable en las diversas zonas del planeta. Desde que existe la vida, los vegetales han aprovechado esta energía para sintetizar glucosa: su principal "alimento", que después aprovechan los animales. La energía eólica no es más que la transformación de la energía solar que provoca las corrientes en la atmósfera (junto con la rotación de la Tierra y la gravedad del Sol y la Luna). La energía del petróleo no es más que la almacenada por millones de seres vivos a lo largo de la historia de la Tierra. En definitiva, toda o casi toda la energía de la que disponemos en la Tierra proviene en última instancia del Sol.
¿Y por qué no usamos la energía solar directamente? Sabemos transformar la energía solar en electricidad gracias a Einstein, que predijo el efecto fotovoltaico (la base teórica de las placas solares). Pero la humanidad del siglo XXI exige energía "aquí y ahora", es decir, necesita un flujo energético portable y constante, y el Sol no cumple esos requisitos, debido a que se puede nublar o, sencillamente, se hace de noche. En conclusión, el problema de la energía solar es que no se conocía ninguna forma de almacenarla.
La electrólisis antes expuesta y las placas solares nos dan la respuesta tecnológica: ¿por qué no usar la energía solar cuando y donde esté disponible para almacenar hidrógeno, y así poder almacenar la energía y transportarla?

Posiblemente aún no se haya hecho porque las compañías petroleras quieren hacer su agosto antes de que llegue la revolución que nos espera. En cualquier caso, seguramente sea la salvación de la civilización occidental.

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