viernes, 2 de diciembre de 2016

Combustibles del Futuro

Hoy en día, bien el Diesel o bien la Gasolina son el alimento de los vehículos. Sin embargo, estos combustibles se derivan del petróleo que es un recurso limitado, por lo que necesitamos buscar un combustible alternativo/renovable. ¿Qué opciones tenemos?




Figura 1: Ilustración del problema de los combustibles fósiles [4] y [7]



En este sentido las posibles soluciones son varias:

- Biodiésel

El biodiesel el cual se obtiene a partir de lípidos naturales mediante procesos industriales de esterificación y transesterificación.

El biodiésel es un combustible más limpio pues se reducen las emisiones de CO2 de los vehículos y al no contener azufre se reducen los gases de combustión. Sin embargo, la obtención a gran escala es, de momento, más costosa.

Figura 2. Esquema Biodiésel [1]                     


- Coches Eléctricos

Otra alternativa a los combustibles fósiles son los coches eléctricos, los cuales utilizan electricidad para producir el desplazamiento.

¿Cómo se recargan los coches eléctricos?

En lugar de repostar combustible en una gasolinera, un coche eléctrico se enchufa a la red para recargar sus baterías. La recarga eléctrica puede hacerse en el garaje de casa o  hacerlo en los puntos públicos de recarga.
                       
Figura 3. Coche eléctrico [3]
Ventajas e Inconvenientes

Como ventajas del motor eléctrico, tenemos la disminución del nivel de emisiones de CO2 a la atmósfera y que la eficiencia del motor eléctrico que se sitúa alrededor del 90%. 

Como desventajas del motor eléctrico, tenemos que la autonomía que tiene el coche eléctrico llega a los 100 o 120 kilómetros de viaje. Además, el tiempo de repostaje es elevado ya que se requieren  horas para realizar una carga completa.

Hidrógeno

Unas de las alternativas que se podrían usar a día de hoy sería la llamada “economía del hidrógeno”. Esta implica una fuente limpia, es decir, sin contaminación además de ser ilimitada.

Como ventajas del uso del hidrógeno como combustible es que se generan cero emisiones ya que el único subproducto es la generación de agua  que se libera como vapor.  Actualmente, la única gasolinera de hidrógeno en España se encuentra en Barcelona.


Figura 5. Tanque de Hidrógeno [6]

La forma actual más viable de obtener hidrógeno es a partir del reformado del gas natural (el 95% del hidrógeno actual se obtiene de esta manera). Otra forma sería mediante la obtención de energía a través de placas solares, provocando una electrolisis en una celda, y por consiguiente la separación del H2 y del O2. 

Inconvenientes del proceso electrolítico

Los inconvenientes de este proceso es el elevado coste debido a que se usan catalizadores de metales nobles como paladio o platino, además de que requiere una gran cantidad de energía y por tanto solamente sería viable en países con una alta producción energética. Además de su coste, otro inconveniente a remarcar es el bajo rendimiento del proceso, siendo de alrededor del 20%.
 
Almacenamiento

El almacenamiento supone otro reto a la hora de su uso en vehículos, aún por resolver ya que, debido a su baja densidad, se necesitan enormes volúmenes de hidrógeno para alimentar procesos con alta demanda energética. 

En la actualidad se investiga en el desarrollo de tanques de alta presión, adsorbentes porosos e hidruros metálicos que permitan almacenar cantidades suficientes de este compuesto en espacios reducidos y por último se podría tener en forma de líquido (criogénico) manteniéndolo a una presión elevada y a -253ºC. Lo más eficiente sería almacenarlo como hidruros de fórmula TiFeH1.95 o MgNiH4.2.

Conclusiones

Es urgente hacer viable dicho procedimiento, ya que se estima que en unos 28-38 años se tocará fondo en cuanto a combustibles fósiles, y este periodo de tiempo se tiene en cuenta siendo optimistas.

Un problema derivado del continuo uso de estos combustibles fósiles es que el sistema energético está en manos de pocas multinacionales, haciendo muy difícil la búsqueda de nuevas alternativas y si por ejemplo se diesen fallos como los apagones, estos afectan a millones de personas.

Para nosotros, el avance en la investigación de este tipo de combustible podría ser la alternativa, a día de hoy, para los combustibles fósiles los cuales tienen fecha de caducidad. Esta tecnología también se podría aplicar en el hogar para abastecer las necesidades energéticas diarias. El objetivo es que cada casa sea un generador de electricidad.

 Figura 5. Impacto Ecológico y Sostenible [2] y [5]


Autores: Sergio Ruiz Serena y Raúl Rojas Luna. 
Grado de Química. Universidad de Córdoba

Bibliografía:

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