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Pero ¿qué se quemará en vez de carbón? -preguntó Pencroff.-¡Agua! -respondió Ciro Smith-. Agua descompuesta, sin duda, por la electricidad y que llegará a ser entonces una fuerza poderosa y manejable. (...) Sí, amigos míos, creo que el agua se usará un día como combustible, que el hidrógeno y el oxígeno que la constituyen, utilizados aislada y simultáneamente, producirán una fuente de calor y de luz inagotable y de una intensidad mucho mayor que la del carbón.(...) El agua es el carbón del porvenir.

Este párrafo pertenece a la novela La isla misteriosa, del escritor francés Julio Verne y publicada en 1874. En la actualidad, esta idea del genial visionario ya ha dejado de formar parte del ámbito de la ciencia ficción para convertirse en una de las líneas de investigación y desarrollo más prometedoras, para reemplazar los hidrocarburos antes de que se agoten o de que dañen el planeta hasta el límite de lo irreparable.

Crónica de un ciclo agotado

En los últimos dos siglos, el uso de combustibles fósiles como principal fuente de energía ha degradado el ambiente en forma más extensa y profunda que en toda la historia previa. Millones de toneladas por día de petróleo, gas y carbón son utilizadas en el transporte, la industria y la calefacción, y los desechos de su combustión son arrojados a la atmósfera en forma de polvo, humo y gases. Estos gases, como el dióxido de carbono, son los responsables del efecto invernadero que provoca el aumento de la temperatura del planeta. De continuar esta situación, en algunas décadas la Tierra sufrirá un colapso climático que pondría en riesgo la vida de millones de personas.

Frente a este panorama, científicos y ambientalistas de todo el mundo insisten en la necesidad de reemplazar los hidrocarburos por otras fuentes de energía, abundantes en la naturaleza, renovables, económicas y, por supuesto, no contaminantes. Entre las distintas posibilidades, el hidrógeno (H), por sus diversas cualidades, aparece como la alternativa más prometedora.

"Para empezar, el H es el elemento más abundante del universo. Pero en la Tierra no existe en forma libre, es decir, es abundante pero en combinación con otros compuestos, como el agua, la biomasa, el gas natural, el petróleo, el carbón", explica Horacio Corti, doctor en Química de la UBA, investigador del Conicet y de la Comisión Nacional de Energía Atómica.

En la Tierra, la mayor cantidad de H disponible está en el agua, formada por moléculas que contienen un átomo de oxígeno y dos de H. Un poco más del 11 por ciento de la masa del agua es H, y se puede obtener simplemente electrolizando agua, o sea, descomponiéndola en sus átomos constituyentes por el paso de corriente eléctrica. Para separar el H se necesita energía y es ésta la razón por la cual no se lo considera una fuente primaria, sino un vector.

"Si para realizar la electrólisis del agua, se utiliza energía solar o eólica como fuente primaria de energía, el H que se obtiene es totalmente limpio, porque después se puede quemar para producir energía eléctrica, y el único residuo es agua. Es decir que el ciclo es perfecto: uno obtiene H a partir del agua usando una energía renovable el resultado final es recuperar una fracción importante de esa energía y como subproducto se obtiene de nuevo agua. Es un ciclo cerrado y perfecto", se entusiasma Corti.

Otra forma de obtener H es a partir de un proceso que se llama reformado de combustibles fósiles, por ejemplo, a partir de gas natural, petróleo, naftas y otros. Sin embargo, en este caso el H pierde uno de sus aspectos benéficos clave, dado que durante el proceso se generan emisiones de dióxido de carbono. Es decir que la "limpieza" del H como combustible depende del método por el cual se lo obtiene. Si surge a partir de fuentes de energía renovables, como la eólica, la solar y otras, no genera contaminación ambiental.

"Otra posibilidad es obtenerlo del alcohol etílico, que se produce a partir de biomasa: caña de azúcar o maíz. En este caso, en el proceso químico para producir H, se genera dióxido de carbono, pero éste se reabsorbe durante el crecimiento de la planta, en la fotosíntesis. Por lo tanto, no se incrementa la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera", describe Miguel Laborde, doctor en Química, investigador del Conicet y Director del Laboratorio de Procesos Catalíticos de la Facultad de Ingeniería de la UBA.

Una relación íntima

El H aparece como la llave que permitiría que las fuentes renovables se conviertan en las principales abastecedoras de energía del planeta. Hasta ahora, estas formas de energía, como la eólica o la solar, son fuentes limpias pero impredecibles, y la electricidad que producen debe ser utilizada en el momento en que es generada. El H es la solución ideal para este problema, ya que permite acumular y transportar esta energía donde haga falta, desacoplando el momento de la fabricación del momento del consumo. Podría decirse que el H permite almacenar sol o viento en forma de energía química para ser usada mediante su combustión cuando y donde se lo necesite.

El H se puede almacenar básicamente en tres formas. En primer lugar, como un gas, comprimido entre 200 a 800 atmósferas (al igual que el gas natural que se usa en los vehículos). Se lo puede licuar y almacenar como un líquido, para lo cual se necesita enfriarlo a temperaturas muy bajas, del orden de los 250º C bajo cero. Por último, se lo puede guardar como un sólido, incorporándolo dentro de aleaciones metálicas que lo acumulan de la misma manera que una esponja lo hace con el agua. El H es absorbido por el metal y se produce un hidruro metálico. Luego se lo libera como un gas calentando la aleación.

Publicado originalmente en Universia (Argentina)