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El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Hidrógeno, vector energético. Hablamos con Paula Sánchez Paredes.

Hidrógeno, vector energético. - Hablando con científicos podcast - CienciaEs.com

El hidrógeno es el elemento químico más liviano y abundante del Universo. Las estrellas lo utilizan como fuente de energía, pero lo hacen fusionando sus núcleos para crear un elemento distinto, el helio. En la Tierra no se dan las condiciones para crear esas reacciones nucleares, salvo, desgraciadamente, en las bombas H, y si el futuro lo permite, tal vez pueda obtenerse con fines pacíficos en futuros reactores de fusión. Mientras eso llega, las propiedades químicas del hidrógeno ofrece un buen número de posibilidades que permiten utilizarlo con fines energéticos.

En nuestro planeta el hidrógeno no existe en estado puro, es tan liviano y tan reactivo que no dura mucho en libertad en la atmósfera, sin embargo abunda formando parte de las moléculas de infinidad de compuestos químicos. Se combina con el oxígeno para crear agua, con el carbono crea una variedad extraordinaria de compuestos que dan forma a nuestros músculos, nervios, fluidos, etc., con el nitrógeno forma el amoniaco y otras muchas sustancias y así podríamos ir citando uno a uno la mayoría de los elementos químicos que existen en la naturaleza. Cualquier ser vivo contiene hidrógeno en abundancia y, cuando muere, puede generar sustancias como el petróleo, que no es otra cosa que materia viva procesada por la naturaleza a lo largo de milenios.

Hoy hablamos del hidrógeno con Paula Sánchez Paredes, catedrática de ingeniería química en la Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas de la Universidad de Castilla la Mancha. Paula explica durante la entrevista que el hidrógeno tiene gran valor como vector energético, es decir como intermediario capaz de almacenar energía para su transporte y utilización posterior. Si queremos conseguir un uso más limpio de la energía, algo a lo que estamos abocados, queramos o no, el hidrógeno es un buen candidato para ayudarnos.
Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Sabemos que la energía solar solamente puede obtenerse durante el día, cuando el Sol ilumina los paneles solares, sabemos, también, que el viento es caprichoso y mueve las aspas de los molinos sin tener en cuenta las necesidades energéticas de cada momento. Así, la cantidad de energía producida por estos medios no suele coincidir la demandada por los consumidores en cada momento . Lógicamente, no es recomendable que la energía sobrante se pierda y una buena opción es almacenarla para su utilización posterior. El hidrógeno nos ofrece esa posibilidad.

Los átomos de hidrógeno sienten una atracción incontrolada por el oxígeno. Cuando ambos elementos se encuentran, se produce una unión explosiva que libera una buena cantidad de energía y produce agua como residuo. Romper la molécula de agua y separar de nuevo sus componentes exige, pues, el proceso opuesto, es decir, hay que suministrar a la molécula la misma cantidad de energía que liberaron el oxígeno y el hidrógeno durante su unión. Esa es la razón por la que la obtención de energía a partir del agua agua es una quimera. Ahora bien, la energía empleada durante la separación del oxígeno y el hidrógeno en una molécula de agua queda almacenada en sus átomos. El hidrógeno obtenido puede ser almacenado, transportado y utilizado como fuente de energía posteriormente, a voluntad. Así es como se define al hidrógeno como un vector energético. Al final, el hidrógeno puede utilizarse para alimentar una pila de combustible que convertirá la energía en electricidad o mediante la combustión directa con el oxígeno, que podría utilizarse en un motor, aunque su desarrollo está todavía en pañales.

Pero manejar el hidrógeno no es fácil, al ser tan liviano, ocupa enormes volúmenes que hacen poco práctico su transporte. Queda la opción es licuarlo, como se hace con el butano que consumimos en bombonas, pero se requieren enormes presiones y bajísimas temperaturas para conseguirlo. Por último, es un gas tan reactivo que su manejo en una atmósfera rica en oxígeno resulta muy peligroso. Por esas razones, se estudian fórmulas que permitan almacenarlo y utilizarlo de manera más segura.

Una de esas opciones es la que investiga nuestra invitada, Paula Sánchez Paredes, y su equipo dentro de un proyecto que recibe el nombre de HIDROAM. El proyecto pretende encontrar fórmulas que permiten utilizar el amoniaco como intermediario. La molécula de amoniaco contiene un átomo de nitrógeno y tres de hidrógeno, es fácil de obtener y, cuando la molécula se disocia, genera hidrógeno y nitrógeno que puede ser liberado sin peligro porque, como sabéis, es el gas más abundante de la atmósfera.

Así pues, el amoniaco es un vector energético que tiene un gran potencial en el almacenamiento químico del hidrógeno, es fácil de almacenar y cuenta con una probada red de distribución y uso por su empleo para la fabricación de fertilizantes. El objetivo del proyecto HIDROAM es el desarrollo de nuevos catalizadores que permitan descomponer la molécula de amoniaco en sus componentes, con el objetivo de obtener hidrógeno que pueda ser utilizado posteriormente como fuente de energía.

Os invito a escuchar a Paula Sánchez Paredes, catedrática de química en la Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas de la UCLM en Ciudad Real e investigadora del proyecto HIDROAM para la producción de hidrógeno a partir del amoniaco.


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