NeoFronteras

La economía del hidrógeno más cercana

Área: Química — Martes, 5 de agosto de 2008

Sendas investigaciones consiguen abaratar los sistemas de producción de hidrógeno y de pilas de combustibles gracias al empleo de nuevos materiales en los que no forma parte el platino.

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El hidrógeno y el oxígeno burbujean a cada lado del sistema de electrolisis. Foto: MIT.

El hidrógeno no existe en forma de gas en la atmósfera terrestre y no hay fuentes que lo produzcan. No es una fuente de energía, sino un vector que la porta una vez producida. Por tanto la economía del hidrógeno se basa en la utilización de alguna otra forma de energía para extraer el hidrógeno del agua. Luego, ese hidrógeno puede ser transportado, quemado directamente como combustible o combinarlo en una pila de combustible para producir electricidad. Pero, además de contar con una fuente de energía barata y asequible, se precisa que los sistema de producción de hidrógeno y las pilas de combustibles sean lo más eficientes posible.
Para la producción de hidrógeno se emplea la electrolisis del agua en la que se divide el agua en hidrógeno y oxígeno gracias a una corriente eléctrica y la medicación de un catalizador.
El problema es que el catalizador que normalmente se emplea es platino, metal noble que cuesta más de 1000 euros la onza. Este factor hace que la producción de hidrógeno no sea barata aunque se cuente con electricidad de bajo coste.
Ahora científicos del MIT (EEUU) y de Monash University (Australia) publican en Science haber encontrado una solución barata tanto para la producción de hidrógeno como para las pilas de combustible.
Daniel Nocera y Matthew Kanan (del MIT) se centraron en el desarrollo de un catalizador para la producción de hidrógeno que realizase la misma función que el platino pero que fuese mucho más barato. Finalmente descubrieron que añadiendo cobalto y fósforo a los electrodos se podía conseguir lo mismo. Además, el proceso se realiza a temperatura ambiente, pH neutro y presión atmosférica normal. El precio de estos materiales es unas mil veces inferior al del platino.
La inspiración vino de la naturaleza al estudiar la cadena de procesos que se da durante la fotosíntesis.
La idea sería utilizar este sistema para producir hidrógeno a partir de energía solar en grandes cantidades y a precio económico gracias a que no se usa platino.
Pero al otro lado de la ecuación también hay platino. En las pilas de combustible se combina hidrógeno y oxígeno para producir electricidad, generalmente mediante el uso de platino y otros metales caros. Winther-Jensen y sus colaboradores de Monash University parecen haber resuelto el problema. Han desarrollado un nuevo electrodo hecho de polímero conductor flexible que realiza la función y sólo cuesta 35 euros la onza. El polímero es tan efectivo como el platino. El producto no presenta señales de degradación o deterioro en las 1500 horas de prueba en las que se ha ensayado. También puede ser utilizado el los tubos de escape tradicionales actuando como los catalizadores habituales y con la ventaja de no envenenarse con el monóxido de carbono como le pasa al platino.
Podrá ser utilizado inmediatamente en minipilas de combustible como las que se prevén que tengan los ordenadores portátiles y otros dispositivos móviles, pero para plantas de generación de energía se necesita más investigación y desarrollo. Otra idea es emplear estas futuras pilas de combustible en automóviles.
Algunos expertos creen que en unos 10 años los dueños de casas podrían abastecerse de energía gracias a paneles solares y usar el exceso de la misma para producir hidrógeno para su automóvil o almacenarlo para cuando haga falta y no haya mucho sol.

Fuentes y referencias:
Nota de prensa del MIT.
Nota de prensa de Monash University.
Artículo en Science 1 (resumen).
Artículo en Science 2 (resumen).

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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14 Comentarios

  1. Pablo:

    No pierdan tiempo con el hidrógeno, lo mejor son los coches electricos, enchufables y con una batería.

  2. tomás:

    Pablo:
    La electricidad es otro vector de energía, es decir que sólo sirve para transportarla y es poco acumulable. Esa energía, ¿de donde la sacas? Evidentemente, de las fuentes que todos conocemos, renovables o no. Bien, el hidrógeno es similar aunque mucho más almacenable, con el inconveniente superable de su peligrosidad. Una de sus ventajas puede ser la posibilidad de producirlo en el lugar de su utilización, si los poderes económico-políticos no lo impiden, porque eso también puede hacerse con la electricidad, pero no se hace al haber intereses -la combinación citada- que lo dificultan, a pesar de que las pérdidas en su transporte son importantes y los peligros, no tan importantes, pero dignos de tenerse en cuenta.
    Lo que dices está bien, pero esa batería que mencionas, sustitúyela por una pila de hidrógeno y arreglado: tendrás para muchos más km. O bien quema el hidrógeno en un motor endotérmico.

  3. NeoFronteras:

    La cuestión es si todos y cada uno de nosotros estamos dispuestos a pagar más por un auto eléctrico con menos prestaciones que uno convencional. Las teorías conspirativas están bien para entretener a las masas, pero la verdad es que el dinero es cobarde y todos y cada uno de nosotros somos lo suficientemente egoístas como para elegir lo que nos interesa aunque sea malo para el medio ambiente.
    Es ahora, cuando el petróleo es caro, cuando se está invirtiendo en investigación en este campo, porque podría ser rentable. Antes, simplemente, no les era rentable. Y eso vale para las empresas como para los accionistas de las misma, algunos de ellos tiernos ancianitos que quieren ver como el dinero de su jubilación renta en lugar de disminuir.
    Es la misma razón por la que no hay fármacos para enfermedades raras. Si no invierte el estado nadie lo hará.

  4. Pablo:

    Sí, pero se han fijado que ahora está bajando el precio del petróleo otra vez, quizá las compañías y los países productores de petróleo, le hayan visto las orejas al lobo, y estén bajando el precio para dar al traste con todos estos intentos de hacer vehículos independientes del petróleo, recordemos que esto ya ocurrió en los años 70 con la famosa crisis del petróleo.
    Con respecto a la pila de hidrógeno, creo que es demasiado complicada y cara como para que pueda competir con las baterías, otra prueba más a favor de la tecnología de baterías, serían las alianzas que algunas marcas de automóviles están cerrando con compañías que desarrollan las baterías para los teléfonos móviles.

  5. Dani:

    También hay que tener en cuenta el problema que supone la gestión de los residuos altamente contaminantes de las baterías al final de su vida útil.

  6. tomás:

    Al comentario 3
    Sres. de Neo: No voy a negar que las teorías conspirativas sirvan para entertener a las masas, pero una economía de mercado en la que los partidos políticos están financiados por el poder económico, no es precisamente un ejemplo de la libre competencia.
    En ese ambiente puede darse de todo. Si pensamos que la condición humana no produce más que empresas, con sus accionistas, algunos de ellos tiernos viejecitos, creo que tenemos una visión idílica del mundo que no se corresponde con la realidad. Así, no es del todo cierta su afirmación inicial de que “la cuestión es si todos y cada uno de nosotros estamos dispuestos a pagar más…”. Por ejemplo, producimos y pagamos energía eólica más cara a través de impuestos, lo cual me parece bien; en principio y si lo dejamos ahí. De esto se deduce que la frase “simplemente, no les era rentable” es muy inocente.
    Sobre el eufemismo “el dinero es cobarde”, es más cierta la continuación “todos y cada uno de nosotros somos lo suficientemente egoístas…” y endurezco: cobardes y estúpidos como para preferir el beneficio personal inmediato aun a costa de un perjuicio general más dañino a la larga -y ya a la corta, como se empieza a ver- incluso para nosotros mismos como integrantes inseparables del medio ambiente a que se refieren.
    Hay que juzgar caso por caso. Ni todo acuerdo es conspiración, ni toda estrategia es noble y respetable.
    Por ello prefiero seguir en las aguas más claras de la ciencia y la técnica que, como ironiza el dicho: “las brujas no existen, pero haberlas, haylas”; al menos en algunos parajes.

  7. NeoFronteras:

    Estimado Tomás:
    Es algo tan sencillo como que los dueños del dinero tienen la libertad de invertirlo donde quieran. El estado puede rebajar impuestos para que lo hagan en energías alternativas o bien podría financiar directamente esa investigación e incluso financiar las propias centrales. Ese dinero se sustraería de los presupuestos del estado y tendríamos que estar dispuestos a ello. Pero ese dinero daría menos rentabilidad en votos que “las ayudas sociales” directas. Si se pasa del “a ver cuántos servicios me da el estado” a “a ver cuánto dinero me da el estado” los condicionantes son claros.
    Alemania, gracias a una política activa de apoyo a las energías alternativas, es líder mundial en energía solar teniendo tanta luz solar como Alaska. También es verdad que ellos pagan más impuestos.
    Sobre el egoísmo de cada uno de nosotros recordemos la encuesta que se hizo en esta web. A la pregunta: “¿Estaría dispuesto a pagar mucho más por electricidad de origen renovable?” La mayor parte votó que no.

  8. Pablo:

    Alemania, …… es líder mundial en energía solar teniendo tanta luz solar como Alaska. También es verdad que ellos pagan más impuestos. ¿Tanta luz solar como Alaska?

    A la pregunta: “¿Estaría dispuesto a pagar mucho más por electricidad de origen renovable?” La mayor parte votó que no.
    ¿No habría sido mejor preguntar un poco mas, en vez de mucho mas?

  9. tomás:

    Apreciados Sres. de Neo y Pablo
    Estoy de acuerdo en casi todo con ambos.
    En efecto, casi toda Alaska está por encima del paralelo 60º, mientras que Alemania se sitúa alrededor de los 50º, salvo que se tenga en cuenta la superficie, pero eso es un tema menor.
    Es evidente que los dueños del dinero pueden invertirlo donde quieran, por ejemplo en condicionar la voluntad de los políticos y, de ahí, la marcha de la economía para que les sea favorable.A eso le llamo corrupción, incluso aunque nadie meta la mano directamente: simplemente el partido tiene más accesible el ganar y la gran empresa un buen balance.
    Dicen que ese dinero daría menos rentabilidad en votos. Muy posible si se compara con la compra de ellos que suponen las “ayudas sociales” espúreas, como la tomadura de pelo de los 400 €, o el PER, que tan buenos resultados políticos lleva dando durante tantos años. No niego, sin embargo que hay ayudas sociales reales y que deben traducirse en votos merecidos: son los servicios que mencionan. Lo que sucede es que a la población hay que educarla a distinguir y, salvo excepciones, parece que no interesa sacarla de la ignorancia y preferible mantener su ambición consumista inmediata. (¡Asombrosamente estoy escuchando por la radio, ahora mismo, la teoría de que son nuestros dirigentes los profundamente ignorantes! Eso cerraría el círculo: los tontos elegimos a los que nos superan -¿en qué?- para que nos conduzcan). Sigo: resulta curioso observar que los “votos del capital” son muy pocos y sin embargo su influencia resulta desproporcionada si no se tienen en cuenta otros condicionantes.
    Por ello insisto: hay que estudiar caso por caso.
    Sólo difiero en la idoneidad de sus encuestas. Ya he comentado en otras ocasiones que están mal concebidas por varias razones, sobre todo porque se puede votar varias veces y existen “gamberros estadísticos”.
    Respecto a esa encuesta a la que se refieren, sé lo inevitable de lo subjetivo en la confección de las preguntas, pero ese “mucho más” es un error. Estoy con Pablo. Como mínimo debiera agregarse la respuesta: “Depende de la cuantía”. Pienso que el resultado hubiera sido distinto porque tengo buena opinión general de los asiduos a NeoFronteras.
    Gracias y un saludo a todos.

  10. Jose M Piñeiro:

    Hola Pablo,

    En primer lugar aclararte que la energía sola res mucho más cara que la del petroleo. Por tanto la encuesta me parece bien planteada.
    En cuanto a la bajada del precio del petroleo tiene una explicación clara, simple y evidente; desgraciadamente no necesita de un malo maloso que conspire.
    La producción de petroleo esta limitada por cuestiones geológicas (búsquese en google Peak Oil). Esto significa que no se pueden producir más barriles diarios de los que ya se producen actualmente.
    Cuando China y la India empezaron a crecer económicamente empezaron a comprar mas petroleo. La misma oferta con mas demanda significa subida de precios (economía básica)
    Actualmente hay una fuerte crisis económica, con previsiones de crecimiento negativo para casi todos los países en menos de un año.
    Crecimiento negativo significa menor producción industrial, menor consumo de bienes y por tanto menor demanda de petroleo.
    Recordemos que la oferta no cambia (la extracción de petroleo ya esta al máximo) y como baja la demanda parece evidente que va a bajar el precio.
    Mi predicción es que en primavera (una vez pasado el pico de consumo del invierno) tendremos el barril a unos 60 euros. Una vez que pase la crisis (probablemente en tres años) el barril volverá a subir colocándose por encima de los 180 euros.

  11. Pablo:

    Señor Jose M Piñeiro:
    En primer lugar aclararte que la energía solar es mucho más cara que la del petróleo. Por tanto la encuesta me parece bien planteada.
    Fíjate que no dice solar, dice renovable, y ésta no es mucho más cara que la del petróleo.
    La producción de petróleo esta limitada por cuestiones geológicas (búsquese en google Peak Oil).
    En el año 2000 el USGS realizó un estudio global sobre el estado de las reservas de crudo en el que predijo la llegada del pico del petróleo en torno al año 2037.(Wikipedia)
    Por lo que deduzco que los actuales precios del petróleo son consecuencia de la especulación.

    Tomás, totalmente de acuerdo contigo.

    Saludos.

  12. tomás:

    Estimados Jose M Piñeiro y Pablo:
    Es muy probable, pero no seguro que estemos en el “pico del petróleo”. Quizá la palabra conspiración no procesa, -a mí no me gusta por simple- pero no se está teniendo en cuenta la especulación que funciona incluso mientras el barco transporta el crudo, el acaparamiento, ni tampoco la existencia de la OPEP, cuyo fin es sacar el mayor provecho de su producto controlando la producción según les interese. Tampoco la influencia política que, sobre todo USA, es capaz de utilizar sobre alguno de estos países a favor de una mayor producción o, con sus actuaciones militares, crearse tales odios en otros que hagan pugnar a estos para disminuirla hasta donde su economía propia pueda.
    No es preciso nombrar la influencia del fundamentalismo islámico, la presión de las grandes petroleras y la financiación que, por ejemplo, nuestra economía fiscal, recibe del tremendo impuesto sobre el consumo de carburantes. Estas y otras variables tienen un punto de equilibrio difícil de evaluar que influye poderosamente en el precio aunque, evidentemente, mucho tenga que decir la abundancia o escasez del producto.
    La econo mía real no es tan sencilla como se estudia en primero de la facultad, con fijación del precio mediante el punto de intersección de las curvas de oferta y demanda. Que en un mercado perfecto, con muchos oferentes y muchos demandantes, sin otras cuestiones a tener en cuenta, la cosa funcione, de acuerdo, pero no es el caso.
    De todas forma he de reconocer la valentía de José al pronosticar tan afinadamente. Veremos, sobre todo porque me temo que no has tenido en cuenta varias cosas; por ejemplo, la inflación que hace que la OPEP se defienda de ella disminuyendo la exportación. Te espero, con ilusión, en primavera. Yo me temo que no baje jamás de los 100 €, pero sólo es la opinión de poco valor de un pesimista en ese aspecto; no me atrevo con el máximo.
    Un saludo a ambos.

  13. pablo:

    Estimado señor tomás:
    Yo creo que sí bajará el petróleo, de hecho ya lo está haciendo, debido fundamentalmente a la ralentización de la economía.

    Saludos.

  14. tomás:

    Muy estimado Pablo:
    Te agradecería que no uses conmigo otro título que mi nombre, como yo me tomo la confianza de hacerlo contigo. Considero a esta página y a todos vosotros como amigos y compañeros de pensamiento y me siento muy feliz al leeros en cuanto puedo. Respecto a lo del precio del petróleo, nada tengo que añadir al “veremos”. No soy adivino y ya califico a mi opinión de poco valiosa. Ojalá tengais razón, porque mi bolsillo lo está notando más de lo que quisiera.
    Un abrazo.

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