Energía solar para producir hidrógeno sin emisiones


Para mitigar el cambio climático es imprescindible mejorar la eficiencia de las energías limpias y renovables. En concreto, para mejorar la solar, hay que investigar y desarrollar las tecnologías del hidrógeno y el almacenamiento en pilas de combustible.

En la actualidad la fuente principal de producción de hidrógeno son los combustibles fósiles, fundamentalmente, el gas natural y el carbón. Se genera electricidad mediante procesos de reformado y gasificación. Pero la producción masiva de hidrógeno tiene que ir asociada a garantizar un desarrollo sostenible, generando este combustible sin consumir combustibles fósiles. Por ello, se investigan procesos alternativos que logren producir hidrógeno sin emisiones. Es el caso de los ciclos termoquímicos que usan energía solar.
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Una pila de combustible que puede revolucionar el sector


Una pila de combustible es algo parecido a una batería, pero no es lo mismo. Una pila de combustible (o célula o celda de combustible) es un dispositivo electroquímico de conversión de energía diseñado para permitir el reabastecimiento continuo, es decir, produce electricidad de una fuente externa de combustible y de oxígeno, mientras que una batería tiene una capacidad limitada de almacenamiento de energía. Otra ventaja es que los electrodos de una celda de combustible son catalíticos y relativamente estables.

Es, pues, un campo que tratan de estudiar, investigar y mejorar, científicos de todo el mundo. La importancia de esta línea de investigación se demuestra por el hecho de que el Departamento de Energía de Estados Unidos ha planteado algunos objetivos que deberían alcanzarse entre 2017 y 2020. Pero, según Pedro Luis García Ybarra, investigador del departamento de Física Matemática y de Fluidos de la UNED (España), algunos de estos objetivos ya se han superado en su laboratorio. Un método de fabricación para uno de los componentes que permite a la pila superar la meta de potencia marcada en Estados Unidos.
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Innovación química para aumentar la eficiencia de las renovables


Las reacciones químicas en la superficie de los óxidos metálicos, tales como el dióxido de titanio y el óxido de zinc, son la base de los procesos en aplicaciones como el funcionamiento de las células solares: convierten la energía solar en electricidad. Científicos de la Universidad de Washington (UW) han descubierto que un aspecto poco conocido de estas reacciones podría ser clave en el desarrollo de sistemas de energía más eficientes. Los investigadores han publicado el hallazgo en la revista Science.

Estos sistemas podrían incluir, por ejemplo, células solares que produzcan más electricidad a partir del Sol o células de combustible de hidrógeno lo suficientemente eficientes para su uso en automóviles. Una verdadera revolución en las energías renovables y limpias.
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Camiones que funcionan con hidrógeno


Hay quien piensa que los combustibles ecológicos no sirven para las grandes distancias o para las cargas pesadas. Así era hace unos años. Pero la tecnología actual está superando esa barrera. Las pilas de combustible de hidrógeno aún no son una alternativa para el transporte privado, pero algunas iniciativas demuestran que no estamos tan lejos.

La empresa de transporte Vision Industries ha confirmado un acuerdo para la adquisición de cien unidades del camión Tyrano Class 8, dotado de una pila de combustible, fabricado la empresa Total Transportation Services. El contrato está valorado en 21 millones de euros. Gracias al acuerdo Vision Industries cambiarán algunos de sus vehículos con motor contaminante a camiones impulsados por hidrógeno.
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Coches de hidrógeno para el Giro de Italia 2012


Las más famosas carreras ciclistas, el Tour de Francia, la Vuelta a España y el Giro de Italia, además de los participantes con sus bicicletas, hay otros vehículos asociados: los coches de equipo, las furgonetas oficiales, coches de emergencia, los vehículos que llevan a los comisarios de la prueba, etc. Se produce pues, una contradicción: por una lado, ciclistas que se esfuerzan y usan un medio de transporte que no contamina; por otro, coches que emiten gases perjudiciales para el medio ambiente.

El próximo Giro de Italia 2012 va a comenzar a cambiar esta situación. Aprovechando que pasará por tierras danesas, el Giro de Italia 2012 contará con unos invitados de lujo: la participación de dos unidades impulsadas por una pila de combustible de hidrógeno que permitirá a los comisarios seguir la etapa sin molestar a los ciclistas o al público con el humo de los tubos de escape y, aún más importante, sin contaminar ni contribuir al cambio climático.
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Gasolineras, electrolineras… y ahora también hidrolineras


El desarrollo de las energías renovables, para que sea realmente efectivo y de uso masivo por parte de la mayor parte de la población, tiene que ir emparejado a una evolución de las infraestructuras que permitan su generación y distribución. Hay que favorecer el autoconsumo, cambiar el modo de distribución (que no esté centralizado y que no sea un oligopolio) e impulsar las redes inteligentes, adaptando la producción de energía a las necesidades reales de ciudadanos y empresas.

Por otra parte, en cuanto al desarrollo de vehículos menos contaminantes ocurre algo similar. Hay que adaptar los coches para que puedan alimentarse de biocombustibles e inundar de electrolineras ciudades y carreteras para que los conductores de vehículos eléctricos puedan acceder a la fuente de energía que no contamina e impulsa sus coches y motos. ¿Y los vehículos impulsados con hidrógeno? Pues esos tendrán que pasar por una hidrolinera.
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Nanocables que producen hidrógeno


Un equipo de ingenieros eléctricos de la Universidad de San Diego, en California, han diseñado un sistema de árboles de nanocables que utilizan energía solar para convertir el agua en hidrógeno. Los nanocables están compuestos por silicio, al que le crecen ramas de óxido de cinc cuando se introduce en una solución química de dicho elemento.

Las nanoestructuras son minúsculas. Uno de estos árboles de nanocables sólo mide un par de micras de longitud. Para hacerse una idea de lo que supone, diez mil de estos nanocables pueden caber en la sección transversal de un cabello humano.
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Gas eólico, la nueva energía que se experimenta en Alemania


Alemania está desarrollando una nueva forma de obtener energía a partir de una fuente renovable y limpia, una innovación que ya han bautizado como “gas eólico”. Se trata de una nueva tecnología que convierte la energía sobrante proveniente de la energía eólica en hidrógeno para almacenarlo en la red de gas natural.

El Grupo E.ON ha instalado en Falkenhagen una planta piloto que, aprovechando la energía renovable, producirá, a partir de 2013, unos 360 metros cúbicos de hidrógeno cada hora, mediante un proceso de electrólisis. Esto quiere decir que dividirá el agua en oxígeno e hidrógeno con la ayuda de corriente eléctrica. Para ello, son necesarios tan sólo 2 megavatios (MW), según los responsables del experimento.
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Etanol e hidrógeno a partir de glicerina


Investigadores del grupo TEP 105: Reactores Biológicos y Enzimáticos de la Universidad de Cádiz (UCA), dirigidos por el catedrático Domingo Cantero Moreno, trabajan en un Proyecto de Excelencia concedido por la Junta de Andalucía denominado “Aprovechamiento de la glicerina por vía fermentativa: alternativa de viabilidad para la industria del biodiésel“.

Este proyecto tiene como objetivo revalorizar la glicerina tratando de desarrollar, a través de una vía microbiana, un proceso para la producción de etanol e hidrógeno a partir de este subproducto generado en el proceso de producción del biodiésel.
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Producir hidrógeno sin energía extra y sin emitir carbono


Continúan las investigaciones para producir energía a base de hidrógeno y microorganismos. En este caso, con un grano de sal o dos y gracias a ciertas células microbianas que son capaces de realizar el proceso de electrólisis, se puede producir hidrógeno a partir de aguas residuales o subproductos orgánicos. Lo mejor de todo es que, además, el proceso no emite dióxido de carbono a la atmósfera ni usa la red eléctrica. La investigación corre a cargo de la Universidad de Pensilvania y el proceso se ha explicado en un artículo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Este sistema podría producir hidrógeno en cualquier lugar donde haya aguas residuales cerca de agua del mar, ha asegurado Bruce E. Logan, profesor de Ingeniería Ambiental. Es una fuente de energía inagotable, que no usa electricidad y no emite carbono. ¿La energía perfecta?
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