domingo, febrero 25, 2007

El Hidrógeno como combustible. ¿Realidad? (I) Sentando las bases.

Tiempo de lectura: 2min

Siguiendo con el tema del último post voy a realizar una serie de artículos, si se pueden llamar así, sobre el medio ambiente y la gestión de la energía por el ser humano, la forma que tengo de ver el tema y si se puede, que todos aprendamos algo sobre todo este tinglao.

Seguramente, a día de hoy, todos habréis oído hablar del hidrógeno y también, los que hayáis investigado algo sobre el tema estaréis pensando en que de aquí a un tiempo en vez de diésel o gasolina elegiremos entre hidrógeno o biocombustible. Tal vez estéis en lo cierto, pero la cosa no es tan sencilla.

Como se puede ver el proceso de obtención de energía a partir del hidrógeno como todos los procesos en este mundo tienen pérdidas. Os explico claramente el gráfico, Empecemos por el principio.

El hidrógeno es un átomo común, de hecho, el 90% de los átomos del universo son átomos de hidrógeno. En el Espacio lo encontramos en forma de átomo individual en relación espacial de 1ppm, es decir, en un metro cúbico tenemos un átomo, más o menos. ¿Es bastante poco no? Gracias a ello y a que el Hidrógeno reacciona difícilmente consigo mismo no se suele asociar, cuando lo hace, se produce la génesis estelar, de lo que hablamos aquí.

Por otra parte, en la tierra el hidrógeno se encuentra en su mayor parte en forma de Agua (H2O), esto es algo en parte normal puesto que el Hidrógeno es un elemento que reacciona muy fácilmente con cualquier otro elemento, por su especial configuración de un protón y un electrón. Pues bien, si queremos trabajar con el Hidrógeno, una forma para hacerlo es obtenerlo a partir del Agua, para ello hemos de disociar el Hidrógeno del Oxígeno y una forma de hacerlo es la hidrólisis. Este método consiste en aplicar una corriente continua mediante dos electrolitos sobre una solución, haciendo que los átomos se rompan, los átomos de Hidrógeno van a un electrodo y los de Oxígeno a otro.

Tras ello se puede recombinar, haciendo reaccionar el Hidrógeno obtenido con oxígeno dando lugar a una reacción exotérmica. Para la recombinación se usan métodos controlados como es, por ejemplo, la Pila de Hidrógeno. En ella se introduce por una parte Hidrógeno y por otra Oxígeno, el sistema reacciona obteniendo agua y energía.

O2 + 4H+ + 4e- à 2H2O

Como podéis ver es un proceso tedioso, en el que la materia se transforma mediante flujo de energía. Algo a tener en cuenta en cualquier reacción reversible es que si hacemos los caminos de ida y vuelta salimos perdiendo. Hacer y deshacer todo es hacer, si recogemos agua, la disociamos, y la volvemos a asociar, durante el proceso hay pérdida de energía, ya que ningún proceso tiene un rendimiento 100%. Esa perdida es significativa y en el caso de las pilas de combustible ronda el 50%.

El fin de semana que viene en el siguiente post trataré de comentar dos formas de aprovechar la energía del hidrógeno. Cómo se soluciona el tema de la pérdida de energía y el estado de técnica en que nos encontramos actualmente hasta dónde yo sé, que no es demasiado. Lo importante es tener en cuenta el gráfico, saber que el tema de los vehículos de hidrógeno es apasionante pero no es tan bonito como se pinta.

Un Saludo

domingo, febrero 11, 2007

Apagón,... de luces.

(Tiempo de lectura: 2min)

Aún a riesgo de ser impopular, algo que de nunca me ha preocupado voy a hacer un post en contra del apagón,.. si en contra.

Yo siempre he dicho una cosa, los toreros,… al albero, un dicho apropiado en este país de toreros, que se meten a lugares dónde no les llaman. Últimamente todos parece que sabemos de ahorro de energía, de formas contaminantes, del ciclo del carbono… cuánto torero,…

La ultima ha sido el apagón en contra del cambio climático. Hagamos una sinopsis de lo que hubiese sido un apagón como todos los amantes del medio ambiente hubiesen deseado, algo lejos del 2.5% que fue; un apagón general:

1 de febrero de 2007, 19:55. Apagón general, los generadores se han de parar puesto que la energía suministrada es muy superior a la consumida, las líneas sufren sobretensión y muchas de ellas se deterioran, perdiendo un porcentaje de su vida útil. Se producen cortes de generadores, primero los rápidos, se cierran las presas y se paran los termicos y de ciclo, las nucleares siguen produciendo puesto que no se pueden parar instantánamente, Se genera energía que no se consume.

1 de febrero de 2007, 19:59. Siguen cayendo lineas. Las que no caen pierden vida útil acercando en el tiempo su fallo, avería y sustitución.

1 de febrero de 2007, 20:01. Conexión en masa, en un principio se encienden todos los sistemas de emergencia diésel, que son los más rápidos, produciendo unas emisiones de CO2 históricas, muchas subestaciones se saturan y ciudades se sumen durante más de media hora en la oscuridad hasta el reenganche, que ha de ser perfectamente simultáneo con el resto de la red, y parte de Europa, Francia, proveedor eléctrico de media Europa se vé sumido en el caos, trata de hacer frente a las reconexiones simultáneas.

1 de febrero de 2007 20:45 El apagón contra el cambio climático ha sido un éxito según los periodistas, los políticos y la parte sensacionalista del ecologismo (Dentro de las agrupaciones ecologistas hay una mayoría que son conocedores y han estudiado el problema seriamente, el resto son los que promueven estas iniciativas). Se celebra un decremento de unos megavatios, pero se ignoran los peligros de ciertas iniciativas sin un beneficio seguro al medio ambiente.

En ciudades como Castellón fue esto más o menos lo que ocurrió hasta casi las nueve menos cuarto no había luz, y es que como yo digo, los toreros al albero, y si realmente queremos poner medidas en contra del cambio se me ocurren cosas a hacer por cada uno de los estamentos que tan entusiastamente han secundado esta pantomima y se muestran taaaaan comprometidos:

Estado: Mejora de las canalizaciones hídricas y de las líneas de transmisión eléctricas. Modernización de centrales e implantación de centrales nucleares y ciclo combinado seguras en detrimento de las térmicas de carbón y otros combustibles fósiles. Implementación de una política de reciclaje seria, dejar de culpar al ciudadano y comenzar a buscar problemas de planificación,… un contenedor verde cada 10 manzanas…¿?

Ecologistas: Incluir en sus plantillas más gente que conozca la problemática desde el punto de vista industrial, no evadir la realidad sino adaptarse a ella. Mientras no tengamos conciencia real del mundo en que vivimos, no podremos dar soluciones para este mundo,.. no dejarán de ser soluciones para el mundo de piruleta en la calle de la gominola…

Periodistas: Bueno,.. ellos siguen con su rigurosidad y su documentación a la hora de dar la noticia, organizando más y más debates sobre el cambio climático sin sentar a gente que sepa de lo que habla. Mientras digan que las centrales nucleares son malas y que hay una conspiración para que el coche de agua no salga es bastante,…

Cuidadano de a pie: El ciudadano de a pie no puede hacer más que ahorrar en pequeñas cosas, ya que los que suponen más de un 60 % del gasto son las industrias y el estado, eliminar el stand-by de los electrodomésticos, no dejar luces encendidas y tratar de reciclar dentro de sus posibilidades. Y por supuesto, no secundar medidas absurdas.

Concienciación sí,.. pero real, no una vez al año y en tu casa tranquilamente apagando la batidora. Seamos serios.

Un Saludo.

jueves, febrero 08, 2007

¿Los extremos siempre fueron malos?

(Tiempo de lectura: 2min15seg)


Un poco tarde, pero consigo actualizar el blog esta semana, en fin, tras unos periplos con la historia, el cine y la psicología volvemos a la física. Con algo curioso y que pocas veces se explica.

Cuando alguien nos pregunta por los estados de la materia rápidamente contestamos que son tres, sólido, líquido y gaseoso, eso es parcialmente cierto.

Como siempre, la física tiene una evolución en forma de pirámide, es decir, las cosas se comienzan a descubrir desde el centro. ¿Qué quiero decir? Nosotros vivimos en una dimensión media, por arriba tenemos el espacio y por debajo la materia microscópica, y lo mismo pasa con todo, a temperaturas medias* tenemos el líquido, a temperaturas moderadamente altas* los gases y a temperaturas moderadamente bajas* tenemos los sólidos.

¿Qué pasa si extremamos las cosas?… ¡Subamos la temperatura! Si conseguimos imprimir a un gas la suficiente energía separaremos los electrones de sus moléculas y la elevada energía del sistema hará que esos electrones libres no puedan volver a unirse a los átomos. Tendremos un sistema con electrones libres negativos y moléculas ionizadas positivamente llamado plasma. Una característica que se desprende de un material con electrones libres o fácilmente liberables es la conducción eléctrica, y esa capacidad es aprovechada, por ejemplo en tubos fluorescentes, que alojan en su interior gases en estado de plasma (cuando están encendidos), o en lámparas de plasma,… sí, esas lámparas con forma de bola de cristal que están siempre en las ferias, con rayos que salen del centro hacia los lados. A un nivel más grande, el plasma es el estado de los gases en El Sol, y ello ayuda, por ejemplo, a que los satélites puedan a veces moverse gracias al viento solar y a esos enormes paneles.

Pues bien, tenemos frío, templado, caliente y muy caliente. La naturaleza suele ser simétrica, por eso no hay animales con patas impares, y por eso también hay un estado para el frió del carajo, ese estado se predice en 1924 y se llama Condensado Bose-Einstein conmemorando a sus descubridores teóricos. No será hasta 1995 cuando se demuestra empíricamente su existencia, y ello es porque se necesitan temperaturas extremadamente bajas, del orden de de millonésimas de Kelvin, esto es -272.9999..ºC, casi el llamado estado fundamental, o de energía mínima. Con el otro estado teníamos esas lámparas tan chulas del tiro con corcho de la feria,.. Pero ¿Para qué hostias sirve este estado?. En este estado todos los átomos de la materia se encuentran en el mismo estado cuántico, todo les “resbala”, es como un conjunto de piezas que encajan perfectamente todas enrasadas, sin escalones; superconductividad (resistencia eléctrica cero), súperfluidez (disipación térmica por fricción cero) y mejora óptica (ascenso en la velocidad de la transmisión de la luz en varias veces) . ¿Os parece interesante?

El condensado nos permitirá transformaciones energéticas perfectas, sin pérdidas, transportes de energía con coste cero, redes de información con velocidad hasta ahora impensable, y por otra parte, el mejor entendimiento del plasma, conductores eléctricos sin fibra, la fusión controlada,… Merece la pena.

Un Saludo.


* Por supuesto esto depende del material.