La disociación térmica del agua para la obtención de hidrógeno aunque como concepto es sencilla, se ha visto impedida por la alta temperatura necesaria para su realización (por encima de los 2700 ºC) lo que hace necesario un elevado consumo de energía para obtener un grado razonable de disociación. Hay que sumar a esto la necesidad de una técnica efectiva de separar el hidrógeno y el oxígeno que permita además la recombinación posterior en una mezcla explosiva.
Varios son los sistemas que se han propuesto para su separación, pero presentan los problemas de resultar caros, requerir numerosos procesos y generar grandes cantidades de CO2
En estos momentos Investigadores de la UNED han desarrollado un prototipo que produce hidrógeno a partir de agua y energía solar haciendo muy interesante la producción de hidrógeno con esta tecnología
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Proyecto Hidrosol II
El prototipo se basa en un concepto muy sencillo: el de conseguir hidrógeno extrayéndolo del agua con energía solar. Sin embargo, hasta ahora no se había puesto en práctica. “Los dos elementos son baratos y de momento, son inagotables”, comenta el investigador.
Los prometedores avances de la producción continua de hidrógeno a partir del agua y mediante energía solar en dos únicos pasos se basan en reacciones de tipo redox (oxidación-reducción) mediante ferrita.
Dos reactores permiten que las etapas de oxidación y reducción se realicen en paralelo cambiando secuencialmente, lo que hace que la producción de hidrógeno sea casi continua.
Se ha desarrollado un modelo dinámico de una planta de producción con esta tecnología basándose en los datos de la planta piloto del Proyecto Hidrosol II, situada en el CIEMAT- Plataforma Solar de Almería. El nuevo modelo incluye un modelo de campo solar y un modelo de la planta de procesos, y es capaz de simular la energía solar que reciben los reactores y el comportamiento del reactor térmico- químico. El objetivo es controlar la temperatura de los reactores del prototipo, a pesar de cualquier perturbación, como la variación que se produce en la radiación solar.
“Hemos demostrado la viabilidad técnica de esta planta pionera”, asegura Sebastián Dormido, investigador del departamento de Informática y Automática de la UNED y uno de los autores del estudio.
En colaboración con ingenieros del CIEMAT, Dormido ha desarrollado un nuevo modelo matemático que se ha podido validar satisfactoriamente con los datos experimentales de la planta piloto.
La planta consigue que se alternen de forma óptima los ciclos de hidrógeno y oxígeno de sus dos reactores, produciendo el fluido de forma continua.
¿Para cuándo una planta real?
Dentro de dos o tres años, cuando se hayan solucionado algunas cuestiones técnicas relacionadas con el envejecimiento de los materiales, podría empezar a construirse una planta real. Su localización idónea sería un lugar con el máximo número de horas de sol, como es Almería. “La falta de radiación solar es un problema aunque se puede almacenar”, apunta Dormido.
El hidrógeno representa una de las principales formas de energía del futuro. Con esta nueva planta “verde”, la contaminación se reduce a niveles mínimos.
Los resultados han sido publicados en revista International Journal of Hydrogen Energy
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