Hidrógeno, ¿el combustible del futuro?

El hidrógeno es el elemento químico más ligero, abundante y básico del Universo (75%). Contiene más energía que otros combustibles comunes por peso, pero al ser el elemento más ligero y estar en estado gaseoso, a temperatura y presión ambientales hace que contenga menos energía por volumen que cualquiera de los otros combustibles. Sin embargo nunca se encuentra en estado gaseoso porque al ser más ligero que el aire, se elevaría en la atmósfera, por lo que para obtenerlo se necesita algún proceso que lo separe de otros compuestos que lo contengan, normalmente del agua en forma limpia mediante electrólisis con una eficiencia del 30%, o de algún combustible fósil, con eficiencia del 80%, pero con emisión de CO2.

Siendo el hidrógeno el gas menos denso a temperatura ambiente, para almacenar la energía equivalente a la de la gasolina por ejemplo, se necesitaría un depósito mucho más grande; para evitarlo se comprime en tanques presurizados, de forma que su densidad sea mayor y necesite menos espacio para almacenar la misma energía. Esto hace el proceso de obtención de hidrógeno más costoso e ineficiente, puesto que se necesita comprimir el gas dentro del tanque. La otra alternativa es almacenarlo en estado líquido, pero para ello se necesita depósitos con un gran aislamiento ya que el hidrógeno hierve a -250ºC. Aun así en estado líquido es menos eficiente que la gasolina, ya que un litro de ésta contiene un 64% más de energía.

A todo esto hay que sumar la peligrosidad del hidrógeno, puesto que es uno de los gases más inflamables que existen (solo superado por el acetileno), lo que obliga a extremar la seguridad de los tanques y sistemas de transporte del gas, añadiendo peligro el que su llama sea incolora (recuérdese el incendio del dirigible alemán Hindenburg en 1937).

El galés William Grove demostró en 1839 que se podía generar corriente eléctrica a partir de una reacción electroquímica entre hidrógeno y oxígeno. No podía imaginar Grove que 200 años después científicos e investigadores en la materia seguirían utilizando la esencia de su descubrimiento para convertir el hidrógeno en una fuente de energía masiva que contrarreste y ponga fin a los efectos del uso y abuso de los combustibles fósiles, para mantener las exigencias energéticas de nuestras sociedades.

Dos siglos de estudios e investigaciones han conseguido que se conozca la manera de comprimir y almacenar el hidrógeno en una célula o pila de combustible silenciosa, que genera la energía necesaria para hacer funcionar prototipos de diferentes tamaños de vehículos, con desecho de solo agua y calor, por lo que es un combustible limpio.

Recientemente la empresa americana H2 Fuel Systems (H2FS) ha anunciado el desarrollo de H2Fuel (H2Combustible), un “invento revolucionario que hace del hidrógeno un sustituto seguro, limpio y económicamente viable de los combustible fósiles y permite el almacenamiento en gran escala de energía eléctrica”.

H2FS indica que H2Fuel es una tecnología capaz de almacenar hidrógeno bajo condiciones atmosféricas normales en un líquido (portador). Luego de la liberación del hidrógeno del portador, la cantidad de hidrógeno almacenado es casi 100%, lo que conduce a una alta rentabilidad. El portador puede ser reutilizado a través de un proceso de reciclaje. Hace notar que hasta su invención el almacenamiento y transporte de hidrógeno solo podían realizarse bajo alta presión o extremado enfriamiento, causando baja rentabilidad, peligro de explosiones y no existía una red de distribución económicamente aceptable, lo que no ocurre con H2Fuel que tiene elevada densidad energética y puede utilizar la red de distribución para los combustibles fósiles líquidos.

A diferencia de los hidrocarburos, el hidrógeno está disponible sin limitación y puede ser producido en todo el mundo. Electricidad (por medio de pilas de combustible) o calor (por medio de catalizadores) pueden ser generados del hidrógeno. La empresa hace notar que el H2Fuel permite almacenar energía eléctrica en gran cantidad y transportarla sin una red, que hará posible convertir los motores de combustión de automóviles, barcos y aviones en eléctricos. Puede generar también calor en escala industrial o de hogar.

H2FS indica que su descubrimiento está construyendo el puente de la economía del hidrógeno, que tendrá consecuencias positivas en lo ecológico y comercial, haciendo notar que ahora el calentamiento global puede ser detenido. Señala también que la conocida organización de investigación holandesa TNO ha realizado estudios de laboratorio, para probar el principio de la eficacia del H2Fuel, de convertir el hidruro de boro y sodio en gas hidrógeno bajo condiciones atmosféricas. Este estudio encontró que la formulación del H2Fuel funciona en escala de laboratorio.

Lo indicado del H2Fuel parece un cuento de hadas. Sin embargo, muchos procesos exitosos en escala de laboratorio no funcionan en escala industrial. Si funcionara, indudablemente entraríamos en la era del hidrógeno, que desplazaría a los combustibles fósiles, así como podría hacerlo con otras alternativas energéticas limpias como las baterías de litio, que motivaría nuestra preocupación.