¿Qué tipo de agua se utiliza para el hidrógeno verde?

Por lo general, la producción de hidrógeno verde se realiza utilizando las reservas locales de agua dulce, pero la idea de combinar plantas de desalinización, que purifican el agua de mar, está ganando terreno como algo esencial para el futuro desarrollo del hidrógeno verde.

El hidrógeno verde hoy:

Se necesita agua ultrapura para producir hidrógeno verde. La electrólisis es una tecnología madura y continúa reduciendo sus costes con la construcción a gran escala, lo que respalda la tasa de crecimiento de la producción de esta fuente de energía renovable.

En cuanto al consumo de agua, se necesitan nueve litros para producir un solo litro de hidrógeno. Se está investigando con agua desalada o incluso con depuradora para buscar otras fuentes alternativa sal agua potable, pero ¿será un problema producir hidrógeno en un país con estrés hídrico ?

Por lo tanto, la cantidad de agua necesaria para producir un kilogramo de hidrógeno se estima entre 18 y 25 litros, dependiendo de la fuente y de la tecnología utilizada.

Para conseguir H2O pura es necesario realizar un proceso de destilación, es decir, de evaporación y posterior condensación para eliminar las sustancias disueltas. Esa agua purificada deja de ser conductora de la electricidad al no contener sales y minerales.

Es necesario un volumen de 11.2 Nm³ (volumen del maletero de un gran vehículo utilitario o comercial) para almacenar solo 1 kg de hidrógeno, que es la cantidad que se requiere para recorrer aproximadamente 100 km.

Teniendo en cuenta todos estos factores, el precio del hidrógeno puede oscilar desde 3-4 €/kg hasta los 10 €/kg, aunque tomando como referencia el precio de venta en hidrogeneras de otros países, el hidrógeno cuesta actualmente entre 8 y 10 euros por kilogramo.

Mediante la electrolisis, el agua se descompone para formar hidrógeno y oxígeno (1). Como puede observarse, en esta reacción se necesita un aporte energético (DH positiva), que será suministrado mediante energía eléctrica.

La presencia de la corriente eléctrica hace que el agua se separe en sus dos componentes, hidrógeno y oxígeno. Ambos en forma de gas y, por eso, se observan burbujas. El oxígeno llega hasta la barra de hierro, que se oxida produciendo un precipitado de color oscuro que enturbia el agua.

Por otro lado es uno de los combustibles más ligeros; 1 litro de hidrógeno líquido pesa solo 0,0708 kg, lo que equivale a una densidad de 70,8 kg/m³ (a 20 K).

En los próximos 10 años los costes de producción de hidrógeno verde (cuyo coste actual oscila en torno a los 3,5-5 €/kg), descenderán en un 70%, o incluso más, si los precios de la electricidad procedente de fuentes renovables siguen disminuyendo como hasta ahora.

En la Tierra es muy abundante, constituye aproximadamente el 75 % de la materia del Universo, pero se encuentra combinado con otros elementos como el oxígeno formando moléculas de agua, o al carbono, formando compuestos orgánicos.

El oxígeno por sí sólo es un gas incoloro e inodoro. El hidrógeno por sí sólo es un gas incoloro e inodoro. Pero si los pones juntos para que compartan sus electrones, obtienes agua, una de las sustancian más complejas que se conozca del Universo.

De forma general se expresa: Por ejemplo el hidrógeno gas (H2) puede reaccionar con oxígeno gas(O2) para dar agua (H20). La ecuación química para esta reacción se escribe: 2H2 + O2 ➞ 2H2O El "+" se lee como "reacciona con" La flecha significa "produce".

Al hervir, el agua cambia de sabor y tarda mucho en enfriarse, así es que no se puede beber de inmediato. Una vez que el agua hervida se haya enfriado, la cargamos en una botella y agitamos vigorosamente. Esto agrega aire al agua y mejora su sabor.

Debido a su baja densidad, el hidrógeno es un gas difícil de almacenar.

Combinado con oxígeno, la llama de hidrógeno alcanza una temperatura de 2834 ° C..

El hidrógeno líquido (LH2) es un líquido muy ligero (densidad de 70 g / litro a una temperatura de -253 º C).

¿Cuántos átomos de hidrógeno hay en un litro de agua (H2O)? 1 litro de agua pura y destilada suele pesar 1000 g. Si dividimos por el peso molecular del agua (2*1+16 = 18 g/mol) tenemos que en 1 l de agua hay 55,55 moles de moléculas de agua, o 55,55 moles de átomos de oxígeno más 111,11 moles de átomos de hidrógeno.

Teniendo estos factores en cuenta, el precio medio del hidrógeno verde oscila entre 3 y 10 euros el kg. Esto supone una energía aproximada de 33 kWh, por lo que 1 kWh de hidrógeno verde puede costar entre 0,09 y 0,30 euros, dependiendo de su procedencia.

La principal desventaja de este método es que produce emisiones dióxido de carbono y monóxido de carbono. Ambos gases son perjudiciales para nuestra atmósfera y contribuyen al calentamiento global.

Una molécula de agua se compone de dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. La disposición en el espacio de estos átomos es peculiar. A un lado los de hidrógeno, con carga eléctrica positiva.

Concretamente, el hidrógeno es el primer elemento químico en crearse después del Big Bang. En ese momento empezó a condensarse en nubes de gas que darían lugar a las primeras estrellas y, más tarde, galaxias. Por otro lado, en química también debemos tener en cuenta otros aspectos como los estados de la materia.

El hidrógeno como combustible para automóviles se produce mediante un procesamiento adecuado, como la electrólisis del agua. Este proceso implica la descomposición del agua en iones puros de hidrógeno y oxígeno, bajo la influencia de un voltaje que fluye a través de ella.

Los electrolizadores PEM utilizan una membrana de intercambio de protones y un electrolito polimérico sólido. Cuando se aplica corriente a la pila, el agua se divide en hidrógeno y oxígeno y los protones del hidrógeno pasan a través de la membrana para formar gas de hidrógeno en el lado del cátodo.

La electrólisis necesita entre 11 y 15 kg por kg de hidrógeno. El reformado necesita entre 6 y 13 kg, más el agua de rechazo (link de la fuente aquí). En otras fuentes, como HYGEAR, fabricante de reformadores de Gas Natural, el consumo asciende a casi 24 kg de agua por kg de hidrógeno producido.