TP hidrógeno verde
Enviado por Iñaki González Gallay • 7 de Diciembre de 2024 • Tarea • 1.272 Palabras (6 Páginas) • 22 Visitas
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INSTRUCCIONES DE TRABAJO
- ¿Qué es el hidrógeno verde y cómo se produce?
El hidrógeno verde es producido por fuentes de energía renovable, como la energía eólica y solar. Este tipo de hidrógeno se considera "verde" porque su producción no genera emisiones de dióxido de carbono (CO2.
La electrólisis es el proceso clave para la producción de hidrógeno verde. La energía necesaria para la electrólisis proviene de fuentes renovables como la solar y la eólica. Los parques solares y eólicos generan electricidad que es utilizada para alimentar el electrolizador. Durante el proceso se produce una reacción oxidaccion-reduccion por el efecto de la electricidad
El electrolizador es un dispositivo que separa las moléculas de agua (H₂O) en hidrógeno (H₂) y oxígeo (O₂) utilizando electricidad. Está compuesto por dos electrodos (ánodo y cátodo) sumergidos en una solución de electrolito.
El agua utilizada para la electrolisis debe contener sales y minerales para conducir la electricidad. La disociación del hidrogeno y el oxígeno se desarrolla cuando los electrodos atraen para si a los iones de carga opuesta.
- Reacción en el Ánodo: En el ánodo (el electrodo positivo), el agua se oxida y se descompone, liberando oxígeno, protones (H⁺) y electrones (e⁻). La reacción es: \[ 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ ]
- Reacción en el Cátodo: En el cátodo (el electrodo negativo), los protones se combinan con los electrones que llegan a través de un circuito externo, produciendo hidrógeno. La reacción es: \[ 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂ \]
- Recolección de Gases: El hidrógeno producido en el cátodo es recogido y almacenado para su uso posterior, mientras que el oxígeno liberado en el ánodo puede ser ventilado o utilizado en otros procesos.
Tipos de hidrógeno
- Hidrógeno Verde: Producido mediante electrólisis usando electricidad de fuentes renovables. No genera emisiones de CO2.
- Hidrógeno Azul: Producido a partir de gas natural, pero las emisiones de CO2 son capturadas y almacenadas para evitar su liberación a la atmósfera.
- Hidrógeno Gris: Producido a partir de gas natural o carbón sin captura de emisiones. Este proceso libera grandes cantidades de CO2.
2. ¿Cuáles son las principales aplicaciones del hidrógeno verde en la actualidad y en el
futuro?
Aplicaciones Actuales:
- Industria: El hidrógeno verde se utiliza en la producción de acero y otros procesos industriales que requieren altas temperaturas, reduciendo la dependencia de combustibles fósiles.
- Transporte: Se usa en vehículos de hidrógeno, como automóviles, autobuses y camiones, proporcionando una alternativa limpia a los combustibles fósiles.
- Generación Eléctrica: Las pilas de combustible de hidrógeno generan electricidad de manera eficiente y sin emisiones, lo que es útil para aplicaciones estacionarias y portátiles.
Futuras Aplicaciones y Potencial:
El hidrogeno puede ser utilizado en la mayoría de sectores en los que utilizamos combustibles fósiles como un combustible mas limpio.
- Descarbonización de Sectores Difíciles de Electrificar: Sectores como la aviación y la industria pesada, que son difíciles de descarbonizar mediante electrificación directa, pueden beneficiarse del hidrógeno verde como combustible limpio.
- Almacenamiento de Energía: El hidrógeno puede almacenar el exceso de energía generada por fuentes renovables y liberarla cuando la demanda es alta, contribuyendo a la estabilidad de la red eléctrica.
- Producción de Combustibles Sintéticos: El hidrógeno verde puede ser un componente clave en la producción de combustibles sintéticos, que podrían reemplazar a los combustibles fósiles en diversas aplicaciones.
3. ¿Cuáles son los beneficios ambientales del hidrógeno verde?
El hidrógeno verde es importante en la descarbonización de sectores que son difíciles de electrificar, como la industria del acero, el cemento y el transporte de carga pesada (hard-to-abate) donde la electrificación directa no es viable por la alta demanda energética y la necesidad de procesos a temperaturas elevadas que la electricidad no puede satisfacer fácilmente. Al reemplazar los combustibles fósiles tradicionales, ayuda a reducir significativamente las emisiones de dióxido de carbono (evita la generación de emisiones durante su producción y su uso, lo que es especialmente relevante para sectores que representan altos niveles de emisión). Además almacena el exceso de energía renovable en forma de hidrógeno que puede ser utilizado en cualquier momento, lo que ayuda a mejorar la intermitencia de fuentes como la solar y eólica, permitiendo una mayor integración de energías renovables en el sistema energético global. Reduce la necesidad de combustibles fósiles, disminuye las emisiones contaminantes,y también promueve una transición hacia un sistema energético más sostenible.
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