Pilas de combustible y nuevo modelo energético


Cada vez hay más personas conscientes de que el modelo fósil-dependiente, basado en el petróleo, el gas y el carbón, se debe sustituir por otro basado en energías limpias.

Ya disponemos de tecnología que permite obtener electricidad solar, eólica, hidráulica, etc. a un precio cada vez más competitivo y si del mix forma parte la energía nuclear, el coste medio de nuestra electricidad sería perfectamente competitivo y desde luego asumible.

Hoy sabemos que obtener calor solar es fácil y que se puede hacer a buen precio y que el frío solar es una realidad en camino de poder generalizarse en determinados contextos.

Pero tenemos un problema para cerrar el círculo del nuevo modelo energético, ese que nos permitirá dar el primer paso en la preservación del planeta:

El transporte.

Con un consumo entorno al 40 % de la energía primaria total, depende como ningún otro sector del petróleo y no es fácil vislumbrar un sustituto que dependa de energías limpias y que posea la suficiente versatilidad.

Para buscar una solución a ese problema, las líneas de investigación más provechosas apuntan hacia los motores eléctricos como sustitutos de los de combustión interna, sobre lo cual intentaremos arrojar algo de luz.

Nuestro amigo dialéctico, gestor de un estupendo blog de temática política y cultural, se hacía eco hace poco del mito clásico del motor de agua, que hoy gracias a una nueva tecnología (aunque cuyos fundamentos conocemos desde hace más de un siglo) comienza a cobrar sentido.

El reactor de fusión nos acercará al mito de la piedra filosofal que convierte un metal en oro y la pila de combustible nos aproximará al mito del motor de agua.

Hay que empezar rompiendo un tópico, aquel que asegura que “la electricidad es una energía limpia” lo cual se utiliza una y otra vez por los tiburones del mercado eléctrico para vender más y hacerse más ricos.

La electricidad es tan limpia como la fuente que se haya utilizado para su generación ... o tan sucia. Sin más.

La tecnología prevista para el automóvil eléctrico, en su versión tradicional de motor más acumulador, posee un grave problema precisamente con el acumulador. En efecto, nuestra tecnología de baterías, de acumulación de electricidad, es de las menos desarrolladas e ineficientes, por no hablar de que uno de sus componentes básicos, el litio en las más modernas, es muy escaso, se encuentra muy localizado (la mitad de las reservas en Bolivia) y subirá como la espuma cuando en fusión se vayan dando los primeros pasos (otro día lo trataremos).

Sin embargo hay una luz: las pilas de hidrógeno. Son unos dispositivos que se basan en una reacción química de oxidación y reducción en la que hidrógeno se combina con oxígeno y se transforman en vapor de agua, desprendiendo electricidad. Por eso decimos que el hidrógeno almacena electricidad. No es una fuente de energía porque no existen yacimientos en la Tierra de hidrógeno puro, como de petróleo o gas, pero sí podemos obtenerlo aportando energía que se almacena en su interior y puede ser reobtenida mediante la anterior reacción. De ahí que aseguremos que se trata de un vector energético.

Pues bien, el esquema resumido es el siguiente:

-Generamos electricidad limpia, mediante fuentes renovables o fisión.

-Mediante la electricidad obtenemos hidrógeno puro del agua, haciendo uso de la electrolisis por ejemplo.

-Almacenamos el hidrógeno (no es fácil aunque perfectamente posible. Se está trabajando en diversas líneas).

-El vehículo adquiere su “dosis” de hidrógeno en una “hidrogenadora” y su pila interna lo transforma en electricidad para su motor.

Además, cuando el coche está en el garaje se convierte en un generador de electricidad limpia para la casa.

Seguiremos hablando de esta tecnología que posee un potencial tan enorme que ha hecho surgir un nuevo concepto:

La economía del hidrógeno.

Saludos.
La energía más limpia es la que no se consume.

13 comentarios:

Felix dijo...

Amigo HELIOS siempre nos acercas a un mundo mejor, con técnicas de consecución de energías limpias. Es enorme el desconocimiento que tenemos, los ciudadanos de las posibilidades de aportar nuestro granito, para consumir energías limpias.

Creo que con la energía, al igual que con la economía, vamos a tener una enorme crisis, descubriremos que gastamos más de lo que tenemos, que no podemos pagar la energía que usamos, por falta de recursos economicos, o que se agotan las fuentes tradicionales sin tener resuelta las alternativas.

Abrazos.

Helios dijo...

Así es Félix, competimos contra el reloj para encontrar la alternativa, pero tenemos que dedicar más fuerzas a quitar las chinas que nos ponen en el camino que a la tarea en sí.

El petróleo y el carbón han sido extraordinarios y nos han permitido llegar hasta aquí, pero su tiempo se ha acabado. Hasta que no nos demos cuenta de ello no podremos subir al siguiente escalón.

Un abrazo amigo.

Anónimo dijo...

Si estas máquinas se conocen desde hace 100 años, no entiendo por qué no están ya generalizadas. ¿Por las petroleras?

Helios dijo...

Se conoce el principio, la reacción química. El científico aficionado y jurista de profesión William R. Grove diseñó y construyó una pila de hidrógeno en 1845. Hacía pasar electricidad por el agua a través de unos electrodos y obtenía y recogía el hidrógeno y el oxígeno que hacía reaccionar para dar agua y electricidad. (¡Se reían de él porque consumía seis veces más electricidad de la que obtenía! ... y de Edison cuando inventó la bombilla de filamentos.)

Las petroleras no tienen nada que ver con el retraso en las tecnologías limpias, de hecho ellas por su poderío se apuntan al carro en cuanto pueden y siguen forrándose.

Ejemplo: BP es uno de los grandes productores de células fotovoltaicas.

Saludos

Amigo de la Dialéctica dijo...

Hola amigo:

Se debería invertir más en I+D+i, parece que aún no se cree lo suficiente en la potencialidad de la investigación, y mucho menos en España.

Recibe un cordial saludo amigo.

innopolis dijo...

Una ventaja para el medio ambiente, Helios, sería también el que al poder acumular la energía, se podría utilizar los horarios de excedentes de producción, tarifas nocturnas, para los procesos de recargas, pero chocamos de nuevo con la cultura y la formación del ciudadano: ¿realmente entiende un ciudadano la trascendencia de las tarifas nocturnas y sus efectos? pues aunque son obvias ocurre como en los otros ámbitos de la vida, que no cala, que no se esfuerza casi nadie por mejorar lo público, a costa de su esfuerzo personal, algo genuinamente español ¿no?
¿estamos de acuerdo?
buen día

Helios dijo...

Así es dialéctico, la investigación necesita recursos y su transferencia al tejido industrial y económico, también y no hacemos los deberes. Tampoco habría que obviar que algunas empresas utilizan partidas I+D para otros menesteres, ya sabes, el país de los pícaros.

Innópolis está claro que habría que fomentar que el gasto energético estuviese repartido a lo largo del día, pero como tú bien sabes la cultura social al respecto deja algo que desear, por no hablar de la eliminación de la "tarifa nocturna" que ha afectado a miles de usuarios que habían instalado sistemas de calefacción por acumulación -muy ineficientes, pero habían seguido los consejos del gobierno-

Por último, en efecto, como dices una ventaja del hidrógeno es que posibilita la acumulación de excedentes con tasas de rendimiento muy altas.

Saludos amigos

Anónimo dijo...

¿Esto está relacionado con las membranas electrolíticas?

Helios dijo...

Sí.

Las pilas necesitan un material que conduzca los iones de hidrógeno hasta los de oxígeno, para así poder reaccionar y dar la electricidad (el electrolito).

El material más utilizado para ello es el nafión, un polímero perfluorado (con fluor en vez de hidrógeno, obtenido a partir de teflón.

Es sólido, lo cual es una ventaja, pero caro e inestable a altas temperaturas, lo que hace que se estén buscando sustitutos.

No obstante ya hay otros electrolitos operativos que se usan (Zirconio, carbonatos, ácido fosfórico, sosa, etc.)

Saludos

innopolis dijo...

El tema del post sugiere un nuevo concepto de aprivisionamiento: aprovechar el vehículo para abastecer el hogar. ¿sería ventajoso esa alimentación con corriente continua? Siempre estará condicionado a los aparatos domésticos de gran consumo, pero con otra fuente como la biomasa para calefacción y ACS, la solución mejoraría el panorama energético. ¿podría utilizarse de alguna manera la energía disipada en el frenado de los vehículos para almacenar esa energía). saludos helios.

Helios dijo...

Innópolis las fuentes de corriente continua como esta que sugerimos aprovechan ventajosamente inversores de onda sinusoidal para transformar ésta en corriente alterna de alta calidad con eficiencias superiores al 90% (como para energía solar).

Respecto a la segunda cuestión, el frenado, sabes que existen frenos eléctricos en los trenes de montaña -y creo que en camiones-, pero la corriente generada se disipa en resistencias normalmente. Lo que sugieres no tendría problema en coches eléctricos ... o bicicletas¡!

Deslocalización amigo, del consumo y de la generación, esa es una de las claves.

Saludos

Anónimo dijo...

No me había metido hasta ahora en tu blog, y me ha sorprendido gratamente (mucho rigor de un tema absolutamente primordial como es la energía).
En serio, me ha encantado.
Voy a seguirte en adelante.

tu hermano

Helios dijo...

Celebro que te guste.

Saludos