Hidrógeno: Fotosíntesis artificial y combustible 'limpio'
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Updated on: 27 Dec 2020
https://climatescience.org/es/advanced-energy-hydrogen/
En el último capítulo, vimos que las baterías nos permiten reemplazar con electricidad el 71% de los combustibles derivados del petróleo 
. Eso aplica a automóviles, camiones y otros medios de transporte terrestre. Sin embargo, las baterías no pueden almacenar suficiente energía por kg para que los aviones o barcos sean eléctricos .
El hidrógeno puede ser útil y, una vez que sea lo suficientemente económico, ¡podrá usarse como combustible para automóviles ! ¿Cómo? El hidrógeno contiene 128 veces más energía por kilogramo que las baterías Li-Ion .
Energía específica del hidrógeno y de las baterías Li-Ion
Normalmente, el hidrógeno (H) se manifiesta en la naturaleza como un par de átomos (H₂). Lo mismo pasa con el oxígeno (O₂).
El agua (H₂O) está hecha de hidrógeno y oxígeno. Probablemente nunca has visto el agua separarse en H₂ y O₂, ¿cierto? Esto se debe a que el agua es un compuesto estable. Separar H₂O requiere energía . Por lo tanto, podemos almacenar energía separando el agua (2H₂O) en 2H₂ y O₂ y luego obtener energía al unirlos nuevamente.
¿Combustible a partir del agua?
La idea es simple: utilizar electricidad limpia (de fuentes renovables o nuclear) para separar agua en un proceso llamado electrólisis.
Electrólisis
Más tarde, podemos volver a convertir el H₂ en electricidad usando lo que se conoce como pilas de combustible de hidrógeno:
Pilas de combustible de hidrógeno
¿Cómo se produce hidrógeno hoy en día?
Ha habido una demanda significativa de hidrógeno desde 1975 . Debido a que el hidrógeno actualmente está hecho de gas natural, ¡producirlo causa el 2% de las emisiones globales de CO₂ !
¿Por qué utilizar gas en lugar de energías renovables? Por el costo. Sin embargo, con innovación y un mayor despliegue de energía solar y eólica, los costos podrían reducirse mucho:
El precio del hidrógeno
¿Qué tiene que cambiar?
Mayor eficiencia global: Entre más hidrógeno comprimido se obtenga de cada unidad de energía, mejor.
Electrólisis más barata: La energía es solo una parte del costo del hidrógeno . Los electrolizadores necesitan volverse 20-50% más baratos para satisfacer la predicción que mostramos en la gráfica anterior .
Infraestructura: Los gases son difíciles de transportar. Para evitar el enorme costo inicial de la construcción de tuberías, el H₂ podría producirse cerca de donde se usa . Sin embargo, esta solución trae una disyuntiva porque construir muchos electrolizadores más pequeños sería más caro que construir solamente algunos más grandes .
¿La fotosíntesis artificial puede ser de ayuda?
Eficiencia de la fotosíntesis
¿Qué pasaría si pudiéramos producir energía como lo hacen las plantas, pero de una mejor manera?
