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Ciencia y Tecnología
11:50 PM / 16/09/2019
Desarrollan tecnología de producción de hidrógeno eficiente y limpia
Xinhua
Agencias

Investigadores israelíes desarrollaron tecnología de producción de hidrógeno eficiente, económica, ecológica y segura, informó el domingo el Instituto de Tecnología del Norte de Israel (Technion).

En todo el mundo, se producen alrededor de 65 millones de toneladas de hidrógeno cada año por un valor aproximado de 130 mil millones de dólares.

El hidrógeno se usa principalmente en las refinerías, así como en la producción de amoníaco y metanol. En el futuro, se espera que se use también como combustible para vehículos eléctricos de celda de combustible (FCEV), combustible para almacenar energía de fuentes de energía renovables, calefacción industrial y doméstica, y más.

La mayor parte del hidrógeno que se produce actualmente proviene de combustibles fósiles, y su producción implica procesos que emiten dióxido de carbono (CO2), que acelera el calentamiento global.

La principal alternativa hasta ahora es la electrólisis del agua, donde dos electrodos, el ánodo y el cátodo, se colocan en agua enriquecida con ácido o alcalina que aumenta la conductividad.

En respuesta al paso de una corriente eléctrica entre los electrodos, las moléculas de agua (H2O) se descomponen en sus elementos químicos, de modo que se produce gas hidrógeno (H2) cerca del cátodo y se produce oxígeno (O2) cerca del ánodo.

La eficiencia energética de la electrólisis es solo del 75 por ciento, con un alto consumo de electricidad.

Otra dificultad es que la membrana que divide la celda de electrólisis limita la presión en la celda de electrólisis a 10-30 atmósferas, mientras que en la mayoría de las aplicaciones se requiere una presión de cientos de atmósferas.

Además, la presencia de la membrana complica el proceso y también requiere un mantenimiento periódico costoso.

La nueva tecnología, publicada en la revista Nature Energy, mejora dramáticamente la eficiencia de producción de hidrógeno al 98.7 por ciento y reduce significativamente las emisiones de CO2.

Este proceso, denominado división de agua E-TAC (electroquímico - químico activado térmicamente), se basa en la operación cíclica.

En la primera etapa, el cátodo produce hidrógeno al reducir las moléculas de agua, mientras que el ánodo cambia su composición química sin producir oxígeno.

Entonces, el cátodo es pasivo mientras que el ánodo produce oxígeno oxidando las moléculas de agua. A continuación, el ánodo vuelve a su estado original y el ciclo comienza nuevamente.

La ausencia de la membrana simplifica todo el proceso, reduce los costos e incluso previene el riesgo del encuentro volátil entre el oxígeno y el hidrógeno.

Además, se ahorran grandes costos de electricidad y equipo.

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