Producción de hidrógeno

Hay varios métodos para producir hidrógeno. Para producir hidrógeno se utilizan portadores de energía regenerativa o fósil. Actualmente, alrededor del 95 por ciento de la producción mundial de hidrógeno se obtiene directamente de los combustibles fósiles y alrededor del 5 por ciento por electrólisis de la electricidad y el agua. En general, los procesos de producción más utilizados son la oxidación parcial (45 por ciento), la reforma de vapor (27 por ciento) y la reforma de gasolina (13 por ciento).

Descripción del concepto

A continuación se enumeran y describen brevemente diversos procesos de producción

• La fermentación es la conversión enzimática de sustancias orgánicas. El hidrógeno puede producirse a partir de la biomasa con la ayuda de microorganismos anaeróbicos.
• Hoy en día, se entiende por fermentación la degradación microbiana de sustancias orgánicas para generar energía. En este proceso no se utiliza ni oxígeno ni nitrato. El hidrógeno se produce por lo tanto a partir de la biomasa mediante el uso de bacterias fermentadas.
• En la gasificación de la biomasa, la biomasa se convierte en un producto o gas combustible mediante la carbonización a altas temperaturas. Se utiliza un agente de gasificación u oxidación (por ejemplo, aire, oxígeno, dióxido de carbono o vapor de agua). Posteriormente, se puede producir biohidrógeno mediante la reforma del vapor.
• La fotólisis causa la descomposición de las moléculas por la acción de la luz. Durante la fotólisis del agua, el agua se oxida y se divide en sus componentes oxígeno e hidrógeno.
• En la electrólisis, la electricidad se utiliza para hacer que la molécula de agua se descomponga en hidrógeno y oxígeno. El primero se produce en el cátodo, el segundo en el ánodo. Un separador separa los dos gases del producto. Existen diferentes variantes de electrólisis, incluyendo la electrólisis alcalina, la electrólisis de membrana (también electrólisis PEM para "membrana de electrolito polimérico") y la electrólisis a alta temperatura.
• En un proceso de reforma del vapor, una materia prima como el gas natural o la biomasa se divide mediante la adición de vapor. El metano resultante se convierte entonces con agua a temperaturas de hasta 900 °C en un catalizador en monóxido de carbono e hidrógeno.
• La gasificación del carbón es la combustión del carbón, en la que se inyecta una mezcla de vapor y aire sobre las brasas para producir monóxido de carbono e hidrógeno.
• En la refinería, el petróleo crudo se convierte en un producto de mayor calidad, como la gasolina, mediante su purificación, destilación y conversión. El hidrógeno se produce como un subproducto.

Estado de desarrollo y objetivos

En el futuro, cabe esperar que aumente la proporción de métodos de producción que utilicen energías renovables. Estudios individuales han llegado a la conclusión de que la proporción de energía nuclear para la producción de hidrógeno también podría aumentar. Ambos portadores de energía se utilizarían para generar electricidad y luego se usarían para la electrólisis, que según los estudios podría cubrir más de la mitad de la demanda mundial de hidrógeno en 2050.

Traducción(es) al inglés:

hydrogen production