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La producción de hidrógeno es la familia de métodos industriales para generar gas de hidrógeno. A partir de 2020, la mayor parte del hidrógeno (∼95%) se produce a partir de combustibles fósiles mediante el reformado al vapor del gas natural y otros hidrocarburos ligeros, la oxidación parcial de hidrocarburos más pesados y la gasificación del carbón[1][2] Otros métodos de producción de hidrógeno son la gasificación de biomasa, la pirólisis de metano con cero emisiones de CO2 y la electrólisis del agua. Estos últimos procesos, la pirólisis de metano y la electrólisis del agua, pueden realizarse directamente con cualquier fuente de electricidad, como la energía solar.
La producción de hidrógeno desempeña un papel fundamental en cualquier sociedad industrializada, ya que el hidrógeno es necesario para muchos procesos químicos esenciales[3]. En 2020, se produjeron aproximadamente 87 millones de toneladas de hidrógeno[4] en todo el mundo para diversos usos, como el refinado de petróleo, y en la producción de amoníaco (NH3) (a través del proceso Haber) y metanol (CH3OH) (mediante la reducción del monóxido de carbono [CO]), y también como combustible en el transporte. El mercado mundial de generación de hidrógeno se valoró en 135.940 millones de dólares en 2021, y se espera que crezca hasta los 219.200 millones de dólares en 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 5,4% entre 2021 y 2030[5].
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NOTA: La cantidad de energía eléctrica necesaria para fabricar el gas es mayor que la energía que se puede obtener de él. Esto NO es un generador de energía sino un convertidor de energía. Añadir ConsejoHacer PreguntaComentarDescargarPaso 2: Conseguir metal para las placas del generadorPara este proyecto, vas a necesitar algo de acero inoxidable y algunos accesorios de tubería ABS. Visité una empresa de fabricación local y no sólo tenían un montón de chatarra para elegir, sino que incluso estaban dispuestos a ayudarme a cortarla a medida. Un trabajo que me habría llevado horas con unas tijeras de hojalatero y una sierra para metales fue cuestión de minutos con su equipo.
Cuando las placas están montadas, un tapón de limpieza de ABS de 4″ se fija en la parte superior con algunos tornillos de acero inoxidable.Añadir ConsejoHacer PreguntaComentarDescargarPaso 5: Hacer el cuerpo del generadorEl cuerpo está hecho de dos adaptadores de limpieza de ABS de 4″, con un tapón de 4″ invertido y cementado en la parte inferior. Un tubo de 4″ de acrílico o ABS hace el cuerpo, y las placas del generador y el tapón se atornillan en la parte superior.
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Hay dos mejoras sencillas que puedes hacer para mejorar la eficiencia de la producción de gas hidrógeno. Puedes utilizar grafito (carbono) en forma de “mina” de lápiz como electrodos y puedes añadir una pizca de sal al agua para que actúe como electrolito.
El grafito es un buen electrodo porque es eléctricamente neutro y no se disuelve durante la reacción de electrólisis. La sal es útil porque se disocia en iones que aumentan el flujo de corriente.
Este es un método extremadamente fácil de hacer gas hidrógeno casero. Basta con añadir un poco de agua al producto para desatascar el desagüe. La reacción es exotérmica, así que utiliza una botella de vidrio (no de plástico) para recoger el gas resultante.
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En un mundo con bajas emisiones de carbono, el hidrógeno será útil como portador de energía y cuando los usos finales sean demasiado difíciles o caros de electrificar. Por ello, el hidrógeno desempeña un papel fundamental en los escenarios modelizados de un futuro descarbonizado. En particular, la Agencia Internacional de la Energía (AIE) ha previsto que el hidrógeno procedente de fuentes bajas en carbono represente el 10% del consumo final de energía en todo el mundo en 2050. Esta gran escala de consumo previsto significa que la creación de una industria para fabricar, procesar y utilizar hidrógeno bajo en carbono es una parte de la respuesta necesaria para muchos países, incluido Estados Unidos.
En la Ley de Inversión en Infraestructuras y Empleos (IIJA), el Congreso de Estados Unidos autorizó la creación de Centros Regionales de Hidrógeno Limpio (H2Hubs) para abordar los múltiples retos a los que se enfrenta esta incipiente industria. En Estados Unidos, actualmente hay poca producción de hidrógeno de bajas emisiones, pocos usuarios y casi ningún vínculo entre ellos. Para resolver estos problemas, la legislación pide que cada H2Hub establezca “una red de productores de hidrógeno limpio, consumidores potenciales de hidrógeno limpio e infraestructuras de conexión situadas en las proximidades” para demostrar la producción, el procesamiento, el almacenamiento, el transporte y el uso de hidrógeno limpio.
