Sinopsis

El hidrógeno es el gas más universal. Las estrellas, incluido el sol, son bolas gigantes de hidrógeno en estado de plasma. Es el elemento más simple y abundante del universo, y tiene unas características muy interesantes desde el punto de vista energético. Aún no se utiliza mucho el hidrógeno porque la tecnología para su aprovechamiento no está muy desarrollada, pero su potencial es enorme y se está investigando en varios campos que consideran al hidrógeno la energía del futuro (fusión nuclear, pilas de combustible). Las pilas de combustible son aparatos para la producción continua de energía (electricidad, calor) a partir del hidrógeno puro o suministrado por productos tales como metano, metanol, gasolina, etc., que reacciona con el oxígeno del aire. Además tenemos la fusión nuclear, que es una energía limpia (su único residuo es vapor de agua), y que parte de una materia prima (hidrógeno) muy abundante, al contrario que la fisión nuclear que parte de una materia prima no tan abundante (uranio) que además hay que enriquecer por sistemas costosos y que produce residuos radiactivos muy peligros.

Estamos en una sociedad globalizada en todos los sentidos, incluyendo el energético. Todos los gobiernos están de acuerdo en la necesidad de pasar de una energía basada en los combustibles fósiles contaminantes (petróleo, gas, carbón, uranio), a otra basada en energías limpias y renovables, como el hidrógeno. Este trascendental paso se hace imperativo dado que las emisiones de dióxido de carbono y otros contaminantes, están provocando un cambio climático nefasto para nuestro planeta y sus habitantes. Este manual aborda de una forma técnica y práctica el estudio del hidrógeno como fuente energética limpia y renovable, que puede ayudar, junto con el resto de energías renovables, a frenar el cambio climático y conseguir un desarrollo armónico y equilibrado. Esta obra es de gran interés ingenierías, empresas energéticas, empresas constructoras, instaladores, proyectistas, empresas eléctricas, fabricantes de equipos, agencias energéticas, empresas estatales, organismos oficiales, cursos de formación y público en general interesado en estos temas tan importantes hoy en día.

Índice

Capítulo 1. EL HIDRÓGENO. 1.1.- El hidrógeno: presencia en la tierra y en el universo. 1.2.- Propiedades del hidrógeno. 1.3.- El hidrógeno desde el punto de vista energético. 1.4.- El hidrógeno para el transporte de energía. 1.5.- Isótopos del hidrógeno. 1.6.- Las pilas de combustible. 1.7.- Casos prácticos.

Capítulo 2. MÉTODOS PARA LA OBTENCIÓN DE HIDRÓGENO. 2.1.- Compuestos con hidrógeno. 2.2.- Métodos para obtener hidrógeno. 2.2.1.- Electrolisis. 2.2.2.- Reformado (aplicaciones estacionarias y en vehículos). 2.2.3.- Gasificación. 2.2.4.- Ciclos termoquímicos. 2.3.- Métodos de almacenamiento de hidrógeno. 2.4.- A partir de energía solar. 2.5.- Nueva tecnología para la producción de hidrógeno limpio. 2.5.1.- El sistema RGH2 OSOD. 2.6.- Producción de hidrógeno a partir de agua. 2.7.- Rotura de las moléculas de agua. 2.8.- Casos prácticos.

Capítulo 3. APLICACIONES DEL HIDRÓGENO. 3.1.- Aplicaciones actuales. 3.2.- Hidrógeno en vehículos. 3.3.- Aplicaciones del hidrógeno (Abelló Linde). 3.4.- Aplicaciones industriales del hidrógeno (APPICE). 3.5.- El hidrógeno como combustible. 3.6.- Casos prácticos.

Capítulo 4. LAS PILAS DE COMBUSTIBLE. 4.1.- Definición. 4.2. Funcionamiento de las pilas de combustible. 4.3.- Conductividad de las pilas de combustible. 4.4.- Diferencias entre las pilas de combustible y las baterías. 4.5.- Información de APPICE sobre las pilas de combustible y su funcionamiento. 4.6.- Factores que influyen en el funcionamiento de las pilas de combustible. 4.7.- Vida útil de las pilas de combustible. 4.8.- Casos prácticos.

Capítulo 5. TIPOS DE PILAS DE COMBUSTIBLE. 5.1.- Tipos de pilas de combustible. 5.2.- Pilas de combustible de ácido fosfórico. 5.3.- Pilas con membrana de intercambio de protones. 5.4.- Pilas de combustible alcalinas. 5.5.- Pilas de combustible de óxido sólido. 5.6.- Pilas de combustible de mezcla de carbonatos. 5.7.- Pilas de combustible de metanol. 5.8.- Pilas de combustible de cerámica protónica. 5.9.- Bacterias Clostridium para generar hidrógeno. 5.10.- Pilas de combustible reversibles. 5.11.- Eficiencia de las pilas de combustible. 5.12.- Pilas de combustible según su aplicación. 5.13.- Casos prácticos.

Capítulo 6. APLICACIONES DE LAS PILAS DE COMBUSTIBLE. 1.- Principales aplicaciones. 6.2.- Las pilas de combustible en aplicaciones espaciales. 6.2.1.- Inicios de la utilización de pilas de combustible en el espacio. 6.3.- Las pilas de combustible y el medio ambiente. 6.4.- Las pilas de combustible en la automoción y la electrónica. 6.5.- Reformadores. 6.6.- Pérdida de los beneficios ambientales de las pilas de combustible. 6.7. Casos prácticos.

Capítulo 7. LAS HIDROGENERAS Y LOS VEHÍCULOS MOVIDOS POR PILAS DE COMBUSTIBLE. 1.- Las estaciones para repostar hidrógeno. 7.2.- Secciones de una hidrogenera. 7.3.- Especificaciones de un vehículo movido por hidrógeno. 7.4.- Extracto del Reglamento europeo relativo a la homologación de los vehículos impulsados por hidrógeno. 7.4.1.-Definiciones referentes a los vehículos impulsados por hidrógeno. 7.5.- Casos prácticos.

Capítulo 8. PREVISIONES SOBRE EL MERCADO DE LAS PILAS DE COMBUSTIBLE. 8.1.- Hacia una economía basada en el hidrógeno. 8.2.- Previsiones sobre el mercado de las pilas de combustible. 8.3.- Líderes mundiales en la investigación sobre pilas de combustible. 8.4.- Las pilas de combustible y la Unión Europea. 8.5.- Las pilas de combustible en España. 8.6.- Casos prácticos.

Capítulo 9. LA FUSIÓN NUCLEAR COMO ENERGÍA RENOVABLE. 9.1.- Fisión y fusión nuclear. 9.2.- El hidrógeno en la fusión nuclear. 9.3.- Reacción base de la fusión nuclear. 9.4.- Liberación de energía en la fusión nuclear. 9.5.- La fusión en caliente y el reactor experimental ITER. 9.6.- Confinamiento de la fusión nuclear. 9.7.- España y la fusión nuclear.9.7.1.- El Laboratorio Nacional de Fusión (CIEMAT). 9.8.- Casos prácticos.

Capítulo 10. LA TRANSICIÓN ENERGÉTICA. 10.1.- Qué es la transición energética. 10.2.- El cambio climático inducido. 10.3.- Datos contrastados sobre el cambio climático. 10.4.- La descarbonización del sistema energético. 10.5.- La descentralización de la generación de energía. 10.6.- Autoconsumo solar. 10.7.- Casos prácticos.

Capítulo 11. GLOSARIO DE TÉRMINOS ENERGÉTICOS.

SOLUCIONES A LOS CASOS PRÁCTICOS.