El hidrógeno, un recurso abundante y versátil, se ha destacado como un portador de energía limpia para el futuro. Sin embargo, su uso efectivo implica superar un desafío crucial: el almacenamiento. En este artículo, exploraremos la necesidad de almacenar hidrógeno y las tecnologías que hacen posible su almacenamiento, desde las comerciales hasta las novedosas.
El hidrógeno es una fuente de energía prometedora, pero su producción no siempre se alinea con la demanda. Esto nos lleva a la necesidad de almacenarlo para utilizarlo en momentos o lugares diferentes a su origen. Sin embargo, su almacenamiento es complejo, debido a su pequeña molécula, baja densidad y actividad química, lo que requiere soluciones creativas y seguras.
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— Almacenamiento a Presión
Una de las tecnologías más comunes es el almacenamiento de hidrógeno a alta presión, que, a menudo, alcanza los 350 o 700 bares. Esto permite una alta densidad de energía por unidad de volumen, y su uso es habitual, por ejemplo, en “vehículos de pila de combustible”, o “vehículos de hidrógeno”, donde el hidrógeno se almacena en tanques resistentes a la presión.
En este caso, se suele recurrir a depósitos Tipo I, II, III y IV: Los depósitos tipo I son cilindros de acero, mientras que los tipo II incorporan una capa de material compuesto; los de tipo III utilizan capas compuestas y fibra de vidrio, y los tipo IV utilizan plásticos reforzados con fibra de carbono. Estos tipos varían en peso y capacidad de almacenamiento.
El almacenamiento a presión también es muy común en aplicaciones estacionarias. En este caso, para cantidades limitadas, se emplea almacenamiento en depósitos en superficie; sin embargo, aquí los materiales de los depósitos pueden variar, y las presiones suelen llegar solo a 200 bar. Cuando la cantidad a almacenar es mayor (almacenamiento a gran escala, o estacional), se puede emplear almacenamiento a presión en cavernas subterráneas, a presiones de unos 300 bar, lo que aumenta enormemente la capacidad de almacenamiento, y convierte al hidrógeno en un sistema de gestión de energía.
— Almacenamiento Líquido
Otra opción comercial es el almacenamiento de hidrógeno en estado líquido a temperaturas extremadamente bajas (-253°C). Esto permite una alta densidad de almacenamiento y es utilizado en aplicaciones industriales y en algunas muy específicas de transporte.
— Hidruros Metálicos
Los hidruros metálicos son materiales que pueden absorber y liberar hidrógeno de manera reversible, ofreciendo una solución segura y compacta para el almacenamiento de hidrógeno. Aunque menos utilizados en la actualidad, se investigan activamente para mejorar su eficiencia.
— Portadores de Hidrógeno
Además de las tecnologías de almacenamiento directo, existen «portadores» de hidrógeno que transportan y liberan hidrógeno de manera controlada. Algunos ejemplos incluyen:
- LOHC (Líquidos Orgánicos con Capacidad de Hidrógeno): Estos líquidos pueden absorber y liberar hidrógeno a temperaturas y presiones seguras, lo que facilita su almacenamiento y transporte.
- Metanol: El metanol puede producirse a partir de hidrógeno, y puede ser “crackeado” o “dividido” para liberar hidrógeno de manera eficiente.
- Amoníaco: El amoníaco es otro portador de hidrógeno que se puede producir a partir de hidrógeno y nitrógeno. Además, se investiga su uso en aplicaciones de energía.
En resumen, el almacenamiento de hidrógeno es esencial para aprovechar su potencial como fuente de energía limpia. Las tecnologías comerciales a presión y líquidas son comunes, pero las soluciones innovadoras como los hidruros metálicos y los portadores de hidrógeno están en constante desarrollo. A medida que avanzamos hacia un futuro más sostenible, estas tecnologías desempeñarán un papel crucial en la transición hacia una economía basada en el hidrógeno.
