Esta semana el tema que voy a tratar es de los combustibles, pero no los típicos combustibles que conocéis sino los que quizás usemos en un futuro.
Puede ser que ya hayáis oído de alguno o quizás no, en cualquier caso, voy a explicaros cuáles son, como funcionarían si se llegase a aprobar y como los utilizaríamos.
Para poder modificar el uso y el funcionamiento de las energías no renovables tenemos una serie de nuevas tecnologías como son;
El hidrógeno.
El hidrógeno está bien posicionado para ser adoptado en un futuro cercano, con esta búsqueda de fuentes de energía alternativas.
Ya sea para producir electricidad mediante celdas de combustible o para ser quemado en motores.
Muchos piensan que este elemento sustituirá los combustibles fósiles gracias a que no es agresivo con el medioambiente, ya que el resultado al quemar hidrógeno es vapor (agua pura) y es perfectamente apta para el consumo humano.
Sin embargo, la obtención es un proceso químico difícil además de provenir del gas natural, que no es renovable.
La combustión del hidrógeno, no es más que un proceso clásico y similar al de quemar cualquier tipo de gas con la particularidad de que el poder de este nuevo combustibles es de 33.910 Kcal/Kg.
Es curioso pero, muchos expertos creen que la utilización más razonable del hidrógeno como combustibles es para la aviación.
Y es que el proyecto "Cryoplane" ha demostrado la viabilidad del hidrógeno líquido como combustible aeronáutico alternativo a los combustibles fósiles en la aviación.
En el proyecto han intervenido 35 socios procedentes de industrias, centros de investigación e instituciones académicas de 11 países de la UE.
Los resultados de estudiar la configuración y funcionamiento de aviones, compatibilidad ambiental, sistemas y componentes, producción de combustibles, etc. Han confirmado que los motores de hidrógeno pueden ser tan eficientes como los de queroseno, desde el punto de vista de la energía consumida.
Además, han demostrado a través de simulaciones que las estelas de condensación que dejan los aviones con hidrógeno originan una cantidad muy inferior de gases de efecto invernadero que los que utilizan queroseno como combustible.
Por otro lado, las celdas de combustible que antes he comentado no es más que como una batería, por explicarlo de forma simple, genera electricidad combinando hidrógeno y oxígeno electroquímicamente sin ninguna combustión.
Pero, a diferencia de estas baterías, una celda de combustible no se agota ni requiere recarga. Producirá energía en forma de electricidad y calor mientras se le provea combustible. Y, el único subproducto que se genera es agua 100% pura.
Estas celdas permiten utilizar una gran variedad de fuentes de energía como biomasa, sistemas eólicos o solares que, permiten una transición fácil hacia fuentes de energía renovables.
Las celdas de combustible podrían remplazar a los motores de combustión interna de los automóviles, autobuses, camiones, embarcaciones y locomotoras.
También podrían satisfacer la demanda de energía de muchas empresas y edificios, teniendo claro está, sus células independientes, se calcula según una investigación que tendrían que tener unas capacidades entre 3 y 10 megavatios.
Otro tipo de aplicaciones podrían ser perfectamente los teléfonos móviles, videos, equipos asilados de comunicaciones, pasando por ordenadores de sobremesa y muchos otros dispositivos.
Todo esto para el hidrógeno es muy atractivo pero también tiene sus inconvenientes que resumidos son:
- El almacenamiento, puesto que es un gas muy volátil y por tanto peligroso.
- Se tiene que comprimir el gas en un volumen mucho más pequeño
- El transporte y el suministro no son para nada tarea fácil ni barata.
- Como he dio anteriormente, el hidrógeno se extrae del gas natural, con lo que se genera el proceso una cantidad significativa de CO2.
- El coste actual de las celdas es muy elevado.
- La combustión del hidrógeno en motores más o menos convencionales no produce CO2 pero si produce NOx.
Nuevos motores.
Tenemos los motores eléctricos que se han estudiado durante años y a día de hoy se están comercializando con más o menos éxito, aún así, se sigue investigando y el uso del aire comprimido es una de las tecnologías más prometedoras.
Un coche con dicho motor tendrá en unos depósitos de fibra 300 m3 de aire comprimido.
La expansión del aire comprimido introducido en un recinto cerrado (el cilindro) impulsará el pistón, consiguiendo así el movimiento.
Además el coche incorporará un sistema de recuperación de la energía del frenado, comprimiendo el aire ambiental y reinyectándolo en el motor.
El aire que saldrá por el tubo de escape será incluso más limpio que el entro puesto que se filtra antes de su inyección.
¿Qué otras ventajas tiene este tipo de motor?
- El consumo es inferior que el de un coche de gasolina.
- Se duplica la autonomía del coche eléctrico más avanzado
- Para “repostar” basta con recargar el coche con aire comprimido, esto se consigue durante 3-4 horas conectado a la red eléctrica. Si la recarga se efectúa en un surtidor equipado, el coste será 1,5€ durante 2-3 minutos.
- Al no existir combustión, no existe contaminación
Se ha probado con éxito en barcos y lanchas deportivas pero su capacidad de almacenamiento va más allá de sus aplicaciones para propulsar vehículos,
Es el sistema idóneo para almacenar la energía generada por los sistemas no contaminantes, como lo son la energía solar o la fuerza hidráulica.
Nuevos combustibles.
Se ha desarrollado una nueva tecnología en Australia que permite generar energía utilizando residuos mineros. Además de proporcionar un importante ahorro a las compañías de extracción de carbón, reducirá de forma significativa las emisiones de gases de efecto invernadero.
El sistema consiste en una turbina híbrida de gas y carbón capaz de generar electricidad a partir de los residuos de carbón y gas metano que de otro modo hubieran contaminado la atmósfera.
También se ha desarrollado un método limpio y autosuficiente para producir combustibles sintéticos a partir del procesado de materiales de desecho, especialmente neumáticos.
Se trata de un proceso térmico en el que no se generan ni residuos ni emisiones y que permite revalorizar y reutilizar el residuo.
Gasificación del carbón.
Este no es el futuro pero aun así lo que he querido poner por curiosidad y es que, desde 1998, está en experimentación una planta termoeléctrica de gasificación de carbón con ciclo combinado.
Esta central situada en Puertollano (si, mi segundo apellido viene genial aquí) tiene un rendimiento que dobla a la de las centrales termoeléctricas convencionales, situándose en el 56%.
La ventaja tan grande de esta central es que puede aprovechar el coke (desecho procedente de refinerías), que tiene un altísimo poder calorífico y no puede utilizarse en centrales convenciones por su alto contenido en azufre.
Esta central no deja en ningún momento de ser ambientalmente negativa por su emisiones de CO2 , aún así, emite cantidades muy inferiores de CO2, SOx,NOx y partículas pesadas por unidad de energía producida, además de reutilizar residuos peligrosos como el coke.
El inconveniente es su coste de instalación que es muy superior a los de una central térmica convencional.
Aquí termia el post, ¿Qué os ha parecido?
Hay mucha investigación para poder tener una vida más limpia con nuestro entorno, el problema viene cuando la energía limpia que tanto nos ha llamado la atención, requiere pagar el doble para su instalación, y como nadie quiere pagar el doble por un producto, aunque sea respetuosa con el medioambiente, se tiene que hacer una alternativa más comercial.
De aquí, que no saldremos tan fácilmente de los combustibles fósiles, aunque haya muchas formas ya de hacerlo.
Fuentes:
- Apuntes de la Universidad de Jaén
- Cordis Europa
- Elcogas
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