¿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 entender 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 atractivo combustible sostenible, porque, cuando se utiliza para obtener 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 nuestra calidad de vida.
¿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 con el símbolo H, y se le da el número atómico 1, que denota el único protón que tiene en su núcleo.(4)
El hidrógeno, el gas más ligero, es incoloro, inodoro, insípido, generalmente transparente y no es tóxico.(5) Se difunde fácilmente y sus moléculas tienen una velocidad superior a la de cualquier otro gas a una temperatura determinada. 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)
Suele aparecer como una molécula diatómica: dos moléculas de hidrógeno, conocidas como H2. Una de las primeras y más refrescantes cualidades del hidrógeno es que, al quemarse con el 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 de todo el universo(8), y supera al siguiente elemento más abundante, el helio, en tres a uno.(9)
Se encuentra en todas partes: aquí en la Tierra, siempre se encuentra combinado con otros elementos para formar el agua que cubre dos tercios del planeta, así como las plantas, los animales, el petróleo, el gas natural(10) y la atmósfera. De hecho, casi todo lo que contiene carbono también tiene hidrógeno.(11) También es el elemento principal de nuestro sol.(12)
¿Cómo obtenemos el hidrógeno para utilizarlo como energía?
Dado que el hidrógeno no existe de forma natural sin otros elementos, transformarlo para que sea una fuente de combustible viable requiere extraerlo de sus compañeros elementales.
Desde los tiempos de von Hohenheim, se sabía que combinando ciertos ácidos, como el sulfúrico o el clorhídrico, con el zinc u otro metal, se podían obtener moléculas de hidrógeno, pero normalmente estaban contaminadas con sustancias químicas volátiles procedentes de los metales. Luego, durante la Revolución Industrial y hasta mediados del siglo XX, la producción de hidrógeno implicaba operaciones basadas en el carbón.(13)
Hoy en día, utilizamos algunos términos coloridos para describir cómo accedemos al hidrógeno para obtener energía: hidrógeno gris, hidrógeno azul e hidrógeno verde.
En el caso del 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 se captura o secuestra.(14) Alrededor del 95% del hidrógeno producido industrialmente(15) procede de la reformación con vapor, que consiste en tratar el gas natural con vapor a alta presión y un catalizador de níquel(16) a temperaturas superiores a 650oC(17) para crear hidrógeno y monóxido de carbono.(18)
En cambio, el hidrógeno verde no deja ninguna huella de carbono. Un proceso llamado electrólisis utiliza electricidad renovable para dividir el agua en sus elementos puros y fundamentales de hidrógeno y el mismo oxígeno vital que respiramos cada día.(19)
¿Para qué se utiliza el hidrógeno?
Desde el siglo XIX, la gente ha utilizado el hidrógeno para iluminar sus ciudades.(20) Durante la Segunda Guerra Mundial, los británicos volaron globos de barrera impulsados por hidrógeno para defenderse de los ataques.(21)
Hoy en día, cerca de dos tercios del hidrógeno que se produce en el mundo se combina con nitrógeno para fabricar amoníaco, NH3, principalmente para fertilizantes.
También se utiliza para refrigerar generadores y como combustible para la generación de electricidad,(22) el refinado de petróleo,(23) el almacenamiento y el transporte de energía y los vehículos públicos y privados.(24)
Japón, Alemania y Estados Unidos son algunos de los países que están probando estaciones de servicio de hidrógeno para coches 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, como la fabricación de metales,(27) la investigación criogénica, las aplicaciones de fisión nuclear, las reacciones de fusión nuclear, la soldadura atómica con hidrógeno e incluso la pintura radioluminiscente para señales de emergencia.(28)
Puede que sea nuestro elemento más simple, pero el hidrógeno está integrado en casi todas las facetas de nuestro mundo, apoyando literalmente la vida e impulsando una compleja red de productos y servicios que mejoran la calidad de nuestras vidas en todo el mundo.
