22 octubre 2008

Combustible de amoniaco – El otro futuro del hidrógeno

El petróleo barato y abundante ha definido casi cada aspecto de la economía moderna: El automóvil, los productos baratos fabricados en Asia, la agricultura basada en petroquímica, todo ello conforma el concepto de utilización de una única fuente de energía. Pero ahora, que el mundo se ha dado cuenta de que nuestro sistema de energía puede estar próximo al colapso, el hidrógeno se está promoviendo como una solución mágica. Es una energía limpia y no genera dióxido de carbono.
Pero la infraestructura necesaria para producir energía del hidrógeno de forma competitiva está aún a décadas de distancia. El problema es tratar con un combustible cuya densidad de energía volumétrica es extremadamente baja y es propenso a escapar de los recipientes que lo contienen. Los que proponen un futuro con hidrógeno no suelen mencionar que las sustancias más comunes para producir hidrógeno son gas natural o carbón, en cuyo procesado se genera dióxido de carbono en cantidades masivas de CO2 que debe ser posteriormente confinado. El desafío técnico al que se enfrenta el hidrógeno puro hoy en producción económica, almacenaje, y transporte supone aún un reto que durará años.
El problema real de la transición hacia nuevos sistemas de energía tiene su mayor reto en el transporte. La generación de electricidad tiene hoy en día muchas opciones, incluyendo el carbón, gas natural, hidroeléctricas, energía nuclear, y fuentes renovables. Pero en el sector del transporte, las opciones para sustituir gasolina y diesel por otro combustible están muy limitadas. Los vehículos eléctricos tienen un rango limitado. Pueden producirse otros combustibles líquidos del carbón, pero los costes son elevados y se generan emisiones significativas de dióxido de carbono. Los combustibles líquidos derivados de vegetales, como el bioetanol o el biodiesel, ofrecen el beneficio de ser neutros, pero aún no está claro el coste total y el equilibrio de carbono. Los biocombustibles pudieran también pudiera estar impactando en el coste de los alimentos.
Los gases naturales, principalmente gas natural e hidrógeno, son los candidatos principales para sustituir combustibles en el transporte. Su almacenamiento en los vehículos puede realizarse como líquido criogénico o como gas a alta presión. No obstante, la complejidad y coste energético de los líquidos criogénicos los hace impopular en las aplicaciones de transporte, por lo que la elección más apropiada serían los gases a presión. El almacenamiento en alta presión requiere contenedores caros y pesados, y no proporciona mucha flexibilidad en la conducción. A pesar de esto, se están construyendo estaciones de servicio que suministran hidrógeno como combustible, y California ya planea una autopista del hidrógeno que atraviese todo el estado.
Existe otra aproximación alternativa al combustible de hidrógeno que está ya disponible. Se trata de una tecnología con la cual con mínimas modificaciones podemos convertir nuestros motores de combustión interna diesel o gasolina en aptos para un combustible basado en hidrógeno.
El único combustible renovable basado en hidrógeno, no contaminante, que podemos utilizar hoy a gran escala, es el amoniaco anhidro. El combustible de amoniaco es más efectivo que el hidrógeno. Su molécula está compuesta por un átomo de nitrógeno y tres de hidrógeno. Tiene características similares al propano: es un gas a temperatura normal y presión atmosférica pero es líquido a temperaturas ligeramente superiores. La capacidad del NH3 para ser un líquido a presión moderada permite al amoniaco almacenar considerablemente más hidrógeno por unidad de volumen que el hidrógeno comprimido, y un 50 5 más que el hidrógeno líquido criogénico. El amoniaco anhidro produce 4,5 veces más energía por litro que el hidrógeno gaseoso puro a 5.000 psi. Adicionalmente proporciona un medio práctico para almacenar y transportar hidrógeno. Otra de las ventajas del amoniaco es que puede quemarse directamente en motores de combustión interna y en células de combustible de amoniaco.

Bibliografía: Ammonia fuel – The Other Future. Peak Oil News. September 2009

Palabras clave: Anhydrous ammonia, hydrogen highway

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