Lluny encara de ser una alternativa real
El jurista William Grove va demostrar l’any 1839 que es podia generar corrent elèctrica a partir d’una reacció electroquímica entre hidrogen i oxigen. Però Grove no podia imaginar que, 200 anys després, científics i investigadors en la matèria continuarien utilitzant l’essència del seu descobriment per convertir l’hidrogen en una font d’energia massiva que contrareste i fins i tot arribe a posar fi als efectes d’un ús i abús dels recursos energètics tradicionals, com ara el petroli o el carbó, per a mantenir les exigències energètiques de les nostres societats.
Dos segles d’estudis i investigacions han aconseguit que es conega la manera de comprimir i emmagatzemar l’element més abundant de l’univers en una cèl.lula o pila de combustible, que genera l’energia necessària per a fer funcionar prototips de vehicles, autobusos de transport urbà i fins i tot plantes industrials o bateries de telèfons mòbils amb l’únic rebuig d’aigua i calor. No obstant això, la clau encara sense desxifrar es troba a aconseguir l’hidrogen d’una manera neta, sense que produïsca una contaminació nociva per al nostre hàbitat.
L’hidrogen és l’element més abundant, bàsic i lleuger de l’univers. En canvi, la seua presència en estat pur és excepcional, i per això es fa necessari l’ús de diferents tècniques per a obtenir-ne. Si volem arribar a la ‘plenitud de l’hidrogen’ com a energia del segle XXI, tal com l’ha denominat el World Watch Institute, prestigiosa organització independent d’investigació mediambiental, hem d’aprendre a generar l’hidrogen de forma neta i inesgotable. Segons l’informe d’aquesta organització, a hores d’ara el 99 % de l’hidrogen que es produeix al món s’obté mitjançant el consum d’altres combustibles fòssils com són el petroli o el gas natural. La utilització d’aquests elements per a aconseguir l’hidrogen contribueix a contaminar l’aire i, en darrera instància, provoca el temut canvi climàtic.
Hi ha nombrosos mètodes d’obtenció de l’hidrogen. En l’àmbit industrial, s’aconsegueix a partir de l’aigua, per electròlisi (un mètode de separació dels elements que formen un compost aplicant-hi electricitat). Si s’hi utilitza com a font el gas natural, aquest es comprimeix per separar els hidrocarburs lleugers, és sotmès a un procés de dessecació per eliminar-ne l’aigua i se’n separen el sofre i el nitrogen. La barreja resultant es refrigera amb nitrogen líquid i finalment es procedeix a la separació gasosa del monòxid de carboni i l’hidrogen.
A llarg termini, i a això s’estan dedicant les noves investigacions sobre la matèria, l’hidrogen procedirà de fonts d’energia renovables netes com el sol o el vent, que ajudaran a separar l’aigua en hidrogen i oxigen.
La dificultat en la consecució de l’hidrogen de forma neta i massiva apareix com un dels obstacles principals en una carrera en què les corporacions automobilístiques estan invertint molts esforços econòmics i de R+D. Diferents indústries del sector estan treballant en el desenvolupament de cèl.lules de combustible per als seus prototips de vehicles propulsats per hidrogen amb més o menys èxit.
En definitiva, és possible que estiguem assistint als primers passos d’una nova revolució, semblant a la que al seu dia va suposar la màquina de vapor o el carbó. Alguns, com l’Agència Internacional de l’Energia, fins i tot s’atreveixen a parlar d’una nova revolució industrial que només produeix com a rebuig aigua i calor. Ara bé, segons els experts, la inversió necessària per a construir una economia basada en l’hidrogen i les piles de combustible s’estima en diversos centenars de milers de milions d’euros. I en posen un exemple: només la instal.lació d’assortidors d’hidrogen en el 30 % de les estacions de servei europees costaria entre 100.000 i 200.000 milions d’euros. Un estudi sobre la matèria assenyala també que, malgrat els esforços, la Unió Europea està per darrere dels Estats Units quant a finançament de projectes, on les despeses en aquest sector són entre cinc i sis vegades superiors a les que dedica la UE en el seu programa marc d’investigació. El Japó és un altre dels països que està apostant fort pel desenvolupament d’aquesta nova font energètica. El país nipó preveu comercialitzar 50.000 piles de combustible per a vehicles el 2010.
L’hidrogen, a pesar de ser l’element més abundant a la Terra, apareix gairebé sempre acompanyat d’altres elements. Algunes vegades es troba en estat pur en els gasos volcànics i se n’han trobat indicis a les capes més altes de l’atmosfera. El més habitual és que es presente en combinació amb altres elements. Així, en l’aigua està combinat amb l’oxigen, mentre que en el carbó i en el petroli es troba en forma d’hidrocarburs. En els minerals es detecten quantitats apreciables d’aquest element, generalment combinat amb l’oxigen i, finalment, tota la matèria animal i vegetal està constituïda per compostos químics d’hidrogen amb altres elements (oxigen, carboni, nitrogen, sofre, etc.).
Es poden trobar aplicacions de l’hidrogen en la indústria espacial: l’hidrogen líquid, juntament amb l’oxigen, s’utilitza per a la propulsió de coets. És capaç d’impulsar automòbils i de generar energia per a plantes industrials i pot substituir totes les fonts d’electricitat, des de bateries per a mòbils fins a motors d’autobusos. Ja al començament del segle XX, a causa de la seua lleugeresa, es va utilitzar per a omplir els dirigibles i els globus aerostàtics, però els múltiples accidents que va generar per la facilitat que tenia d’inflamar-se van interrompre’n l’ús.
Les piles de combustible són dispositius, com les bateries, que produeixen energia per la combinació d’hidrogen i oxigen en una reacció química. L’avantatge principal és que són silencioses i, a més d’electricitat i calor, només produeixen aigua com a residu. Hi ha cel·les de combustible amb prou potència per dotar d’energia les plantes de generació elèctrica de les grans ciutats i, d’altra banda, n’hi ha d’altres capaces de substituir la petita pila d’un rellotge de polsera.