¿Qué es el hidrógeno?
HIDRÓGENO
Conozca el hidrógeno
Desde principios del siglo XVI, cuando el alquimista suizo Phillip von Hohenheim mezcló metales con ácidos fuertes y produjo un gas inflamable, la gente ha trabajado para comprender y aprovechar el poder del hidrógeno.(1) En griego, la palabra "hidrógeno" significa "fabricante de agua",(2) y hoy en día esa propiedad hace del hidrógeno un combustible sostenible atractivo, porque cuando se utiliza para la energía su único subproducto es el agua.(3)
Siga leyendo para saber más sobre qué es el hidrógeno, cómo se obtiene y cómo se utiliza para mejorar la calidad de nuestras vidas.
¿Cuáles son las propiedades físicas y químicas del hidrógeno?
El hidrógeno es el primer y más simple elemento de la tabla periódica, donde se le conoce por el símbolo H, y se le ha dado el número atómico 1, denotando el único protón en su núcleo.(4)
Siendo el gas más ligero, el hidrógeno es incoloro, inodoro, insípido, generalmente transparente y no es tóxico.(5) Se difunde fácilmente, y sus moléculas tienen una velocidad más alta que las de cualquier otro gas a una temperatura dada. En consecuencia, la energía cinética se distribuye más rápidamente a través del hidrógeno que a través de cualquier otro gas; por ejemplo, tiene la mayor conductividad térmica.(6)
Típicamente aparece como una molécula diatómica – dos moléculas de hidrógeno, conocidas como H2. Una de las primeras cualidades descubiertas y más refrescantes del hidrógeno es que, cuando se quema con oxígeno, forma H2O, más conocido como agua.(7)
¿Cómo de abundante es el hidrógeno?
El hidrógeno es el elemento más abundante, se estima que comprende el 75% de la masa en todo el universo,(8) y bate al siguiente elemento más abundante, el helio, en una relación de tres a uno.(9)
Se puede encontrar en todas partes: aquí en la Tierra, siempre se encuentra combinado con otros elementos para hacer el agua que cubre dos tercios del planeta, así como plantas, animales, petróleo, gas natural(10) y la atmósfera. De hecho, casi todo lo que contiene carbono también tiene hidrógeno.(11) También es el elemento principal en nuestro sol.(12)
¿Cómo conseguimos hidrógeno para usarlo como energía?
Debido a que el hidrógeno no existe naturalmente sin otros elementos, transformarlo en una fuente de combustible viable requiere extraerlo de sus parejas elementales.
Desde la época de von Hohenheim, la gente ha sabido que la combinación de ciertos ácidos, como el ácido sulfúrico o clorhídrico, con zinc u otro metal, puede proporcionar moléculas de hidrógeno, pero generalmente están contaminadas con químicos volátiles de los metales. Luego, durante la Revolución Industrial hasta mediados del siglo XX, la producción de hidrógeno involucró operaciones basadas en el carbón.(13)
Hoy en día, utilizamos algunos términos con colores para describir cómo accedemos al hidrógeno para obtener energía: hidrógeno gris, hidrógeno azul e hidrógeno verde.
Con el hidrógeno gris, las fuentes de combustible de hidrocarburos no renovables, como el gas natural, se descomponen en hidrógeno y carbono, y este último se emite a la atmósfera. El hidrógeno azul se obtiene de la misma manera, pero el carbono es capturado o aislado.(14) Alrededor del 95% del hidrógeno producido industrialmente(15) proviene de la reforma de vapor, que implica el tratamiento del gas natural con vapor de alta presión y un catalizador de níquel(16) a temperaturas superiores a 650oC(17) para crear hidrógeno y monóxido de carbono.(18)
Por el contrario, el hidrógeno verde no deja huella de carbono. Un proceso llamado electrólisis utiliza electricidad renovable para dividir el agua en solo sus elementos básicos puros de hidrógeno y el mismo oxígeno vital que respiramos todos los días.(19)
¿Para qué se usa el hidrógeno?
Desde siglo XIX, la gente ha utilizado el hidrógeno para iluminar sus ciudades.(20) Durante la Segunda Guerra Mundial, los británicos usaban globos de barrera impulsados por hidrógeno para defenderse de los ataques.(21)
Hoy en día, alrededor de dos tercios del hidrógeno producido en todo el mundo se combina con nitrógeno para producir amoníaco, NH3, principalmente para fertilizante.
También se utiliza para enfriar generadores y como combustible para la generación de electricidad, el refinado de(22) petróleo, el almacenamiento y transporte de(23) energía y los vehículos públicos y privados.(24)
Japón, Alemania y Estados Unidos se encuentran entre los países que ponen a prueba estaciones de servicio de hidrógeno para automóviles que utilizan pilas de combustible de hidrógeno.(25) El hidrógeno incluso se quema con oxígeno o flúor para alimentar cohetes y propulsar vehículos espaciales.(26)
El hidrógeno es una herramienta emergente en una variedad de usos creativos, incluyendo la fabricación de metales, investigación(27) criogénica, aplicaciones de fisión nuclear, reacciones de fusión nuclear, soldadura atómica de hidrógeno e incluso pintura radioluminiscente para señales de emergencia.(28)
Puede ser nuestro elemento más simple, pero el hidrógeno está integrado en casi todas las facetas de nuestro mundo, literalmente apoyando la vida e impulsando una compleja red de productos y servicios que mejoran la calidad de nuestras vidas en todo el mundo.
