Nitrógeno
Carbono ← Nitrógeno → Oxígeno
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se
indique lo contrario.
El nitrógeno es un elemento químico, de número atómico 7, símbolo N y que en
condiciones normales forma un gas diatómico (nitrógeno diatómico o molecular)
que constituye del orden del 78% del aire atmosférico.[1] En ocasiones es
llamado ázoe —antiguamente se usó también Az como símbolo del nitrógeno.
Características principales [editar · editar código]
Tubo de descarga lleno de nitrógeno puro.
Tiene una elevada electronegatividad (3 en la
escala de Pauling) y, cuando tiene carga neutra, tiene 5 electrones en el nivel
más externo, comportándose como
trivalente en la mayoría de las moléculas estables que forma.
Aplicaciones
La aplicación comercial más importante del nitrógeno diatómico es la
obtención de amoníaco por el proceso de Haber. El amoníaco se emplea con
posterioridad en la fabricación de fertilizantes y ácido nítrico.
Las sales del ácido
nítrico incluyen importantes compuestos como
el nitrato de potasio (nitro o salitre empleado en la fabricación de pólvora) y
el nitrato de amonio fertilizante.
Los compuestos orgánicos de nitrógeno como
la nitroglicerina y el trinitrotolueno son a menudo explosivos La hidracinay
sus derivados se usan como
combustible en cohetes.
El ciclo de este elemento es bastante más complejo que
el del carbono, dado que está presente en la
atmósfera no sólo como
N2 (78%) sino también en una gran diversidad de compuestos. Se puede encontrar
principalmente como
N2O, NO y NO2, los llamados NOx. También forma otras combinaciones con oxígeno
tales como
N2O3 y N2O5 (anhídridos), 'precursores' de los ácidos nitroso y
nítrico. Con hidrógeno forma amoníaco (NH3), compuesto gaseoso en condiciones
normales.
Al ser un gas poco reactivo, el nitrógeno se emplea industrialmente para crear
atmósferas protectoras y como gas criogénico para obtener temperaturas del
orden de 78K de forma sencilla y económica.
En la actualidad el nitrógeno es empleado en diversas labores; en los países
desarrollados una de las más recientes y comunes es el ser empleado en lugar del
aire común para el inflado de llantas y neumáticos debido a la alta eficiencia
que se derivan de su uso. No se dilata con la fricción o el movimiento evitando
mayor presión en el neumático y por tanto fugas que se derivan en perdida de
presión de la llanta, seguidos por mayor esfuerzo del motor, mayor consumo de combustible, más
rápido desgaste del
neumático y los frenos. El uso del nitrógeno para el inflado de los neumáticos
no solo redime en un ahorro directo, paralelo a esto también hace un gran
aporte ecológico al disminuir las emisiones de CO2 provenientes del esfuerzo
adicional que deben hacer los vehículos al perder presión constantemente en las
llantas cuando son infladas con aire.
Historia
El nitrógeno (del latínnitrum -i y éste del griego
νI¯τρον, 'nitro' -nombre que históricamente
ha sido usado en forma vaga para referirse a diversos compuestos de sodio y de
potasio que contienen nitrógeno-, y -geno, de la raíz griega
γεν-, 'generar') se considera que fue descubierto
formalmente por Daniel Rutherford en 1772 al dar a conocer algunas de sus
propiedades. Sin embargo, por la misma época también se dedicaron a su estudio
Scheele que lo aisló, Cavendish, y Priestley.
El nitrógeno es un gas tan inerte que Lavoisier se refería a él como azote (ázoe) que
significa sin vida[2] (o tal vez lo llamó así por no
ser apto para respirar[3] ). Se clasificó entre los gases permanentes, sobre
todo desde que Faraday no consiguiera verlo líquido a 50 atm y -110 °C,
hasta los experimentos de Pictet y Cailletet que en 1877 consiguieron licuarlo.
Los compuestos de nitrógeno ya se conocían en la Edad Media; así, los
alquimistas llamaban aqua fortis al ácido nítrico y aqua regia (agua regia) a
la mezcla de ácido nítrico y clorhídrico, conocida por su capacidad de disolver
el oro y el platino.
Abundancia y obtención
El nitrógeno es el componente principal de la atmósfera terrestre (78 % en volumen) y se obtiene para usos industriales de la
destilación del
aire líquido. Está presente también en los restos de
animales, por ejemplo el guano, usualmente en la forma de urea, úricos y
compuestos de ambos.
También ocupa el 3% de la composición elemental del cuerpo humano.
Se han observado compuestos que contienen nitrógeno en
el espacio exterior y el isótopo Nitrógeno-14 se crea en los procesos de fusión
nuclear de lasestrellas.
Compuestos
Con el hidrógeno forma el amoníaco (NH3), los Nitritos(NO2), los
Nitratos(HNO3), la hidracina (N2H4) y el aziduro de hidrógeno (N3H, también
conocido como azida de hidrógeno o ácido hidrazoico). El amoníaco líquido,
anfótero como el agua,
actúa como una base en una disolución acuosa,
formando iones amonio (NH4+), y se comporta como un ácido en ausencia de agua, cediendo
un protón a una base y dando lugar al anión amida (NH2). También
se conocen largas cadenas y compuestos cíclicos de nitrógeno, pero son muy
inestables.
Con los halógenos forma: NF3, NF2Cl, NFCl2, NCl3, NBr3.6 NH3, NI3.6 NH3, N2F4,
N2F2 (cis y trans), N3F, N3Cl, N3Br y N3I.
Con el oxígeno forma varios óxidos que ya hemos nombrado: el nitroso o gas de
la risa, el nítrico y el dióxido de nitrógeno. Son producto
de procesos de combustión contribuyendo a la aparición de episodios
contaminantes de smog fotoquímico. Otros óxidos son el
trióxido de dinitrógeno (N2O3) y el pentóxido de dinitrógeno (N2O5), ambos muy
inestables y explosivos.
Véase también: Categoría: Compuestos de nitrógeno.
Rol biológico
El nitrógeno es componente esencial de los aminoácidos y los ácidos nucleicos,
vitales para los seres vivos. Las legumbres son capaces de absorber el
nitrógeno directamente del aire, siendo éste transformado
en amoníaco y luego en nitrato por bacterias que viven en simbiosis con la
planta en sus raíces. El nitrato es posteriormente utilizado por la planta para
formar el grupo amino de los aminoácidos de las proteínas que finalmente se
incorporan a la cadena trófica (véase también el ciclo del nitrógeno).Isótopos
Existen dos isótopos estables del nitrógeno, N-14 y N-15, siendo el primero
—que se produce en el ciclo carbono-nitrógeno de las estrellas— el más común
sin lugar a dudas (99,634%). De los diez isótopos que se han
sintetizado, uno tiene un periodo de semidesintegración de nueve minutos (el
N-13), y el resto de segundos o menos.
Las reacciones biológicas de nitrificación y desnitrificación influyen de
manera determinante en la dinámica del nitrógeno en el suelo, casi
siempre produciendo un enriquecimiento en N-15 del sustrato.
Precauciones
Los fertilizantes nitrogenados son una importante fuente de contaminación del
suelo y de las aguas. Los compuestos que contienen iones de
cianuro forman sales extremadamente tóxicas y son mortales para numerosos
animales, entre ellos los mamíferos.
Véase también: Nutrición de nitrógeno en plantas.
Efectos del nitrógeno sobre la salud
Las moléculas de nitrógeno, en estado natural, se encuentran principalmente en
el aire. En el agua y en los suelos el nitrógeno puede
ser encontrado compuesto, en forma de nitratos y nitritos.
Los humanos han cambiado radicalmente las proporciones
naturales de nitratos y nitritos, mayormente debido a la aplicación de
estiércoles que contienen nitrato. El nitrógeno es emitido en
grandes cantidades por las industrias. A lo largo de la historia, se
nota un incremento de la presencia de nitratos y
nitritos en el suelo y en el agua como
consecuencia de reacciones que tienen lugar en el ciclo del nitrógeno. Esto se refleja en un incremento de la concentración de nitrógeno en las
fuentes utilizadas para consumo humano, ypor ende también en el agua potable.
Los nitratos y nitritos son conocidos por causar varios
efectos sobre la salud humana. Estos son los efectos más comunes 4]
Tiene reacciones con la hemoglobina en la sangre, causando una disminución en
la capacidad de transporte de oxígeno por la sangre. (nitrito)
Provoca la disminución del funcionamiento de la glándula
tiroidea. (nitrato)
Ocasiona un bajo almacenamiento de la vitamina A. (nitrato
Favorece la producción de nitrosaminas, las cuales son conocidas como una de las más
comunes causas de cáncer. (nitratos y nitritos)
Desde un punto de vista metabólico, el óxido de
nitrógeno (NO) es mucho más importante que el nitrógeno. En 1987, Salvador
Moncada descubrió que éste era un mensajero vital del cuerpo para la relajación
de los músculos, y hoy se sabe que está involucrado en el sistema
cardiovascular, el sistema inmunitario, el sistema nervioso central y el
sistema nervioso periférico. La enzima que produce el óxido nítrico, la
óxido-nítrico sintasa, es abundante en el cerebro. Aunque el
óxido nítrico tiene una vida relativamente corta, se puede difundir a través de
las membranas para llevar a cabo sus funciones. En 1991, un equipo
encabezado por K. –E.Anderson del hospital universitario de Lund, Suecia,
demostró que el óxido nítrico activa la erección por medio de la relajación del
músculo que controla el flujo de sangre en el pene. La droga Viagra trabaja
liberando óxido nítrico para producir el mismo efecto.
AMBITO POLITICO
El PAN, el Nitrógeno y PEMEX
En medio de las muy variadas opiniones dentro del debate en la opinión pública
porla próxima discusión por parte del legislativo de la reforma energética,
vale la pena resaltar el rol que jugaron los dos gobiernos federales panistas,
respecto a la situación actual de PEMEX.
De entrada, la administración encabezada por Vicente Fox, no
contaba con proyecto energético alguno para el país (a no ser la descarada e
ingenua intención de privatizar el sector completo).
La política oficial se centró entonces en maximizar los ingresos por exportación
de petróleo crudo en el corto plazo, sin intentar (ni remotamente) revertir el debilitamiento causado por la falta de
inversión y el desmantelamiento de PEMEX iniciado (en mayor medida) en el
sexenio de Salinas de Gortari.
Aprovechando los altísimos precios del barril de crudo a nivel internacional y
en lugar de una gran reforma petrolera, la 'solución' fue sencilla:
exportar la mayor cantidad de petróleo crudo posible mediante la
sobreexplotación irresponsable de nuestros yacimientos, el principal método
para maximizar la producción fue la inyección de nitrógeno en los pozos, este
procedimiento incrementa considerablemente la extracción, quemando a la
atmósfera miles de millones de pies cúbicos en combustible, que con la
aplicación de otro método, se hubiesen recuperado muchos millones de barriles
adicionales de petróleo. Con este método se contribuyó
al más rápido agotamiento de los hidrocarburos, sin la incorporación de nuevas
reservas que garantizaran nuestra autosuficiencia y seguridad energética a más
largo plazo.
En los Gobiernos panistas se convirtió a México en uno de los primeros países
exportadores de petróleo en elmundo, pero los ingresos excedentes de esos años
se dilapidaron en el gasto corriente federal (principalmente alta
burocracia) y en la transferencia de buena parte de esos recursos a los
Gobiernos de los estados. Durante el sexenio de Felipe Calderón, los ingresos
petroleros del país aumentaron en un 70% respecto al de Vicente Fox, y la
política en la administración de los excedentes fue prácticamente la misma:
gasto irresponsable de nuestros recursos, a costa de la dilapidación
irresponsable de las reservas de hidrocarburos, muy lejos de convertir al
sector energético en palanca de nuestro desarrollo, sin mayor inversión en
refinación (provocando la importación de gasolinas caras), y sin la creación de
un fondo de excedentes petroleros bien administrado.
En los sexenios del PAN, solo se sobreexplotaron indiscriminadamente los
recursos, se abandonó a la industria de la refinación y se petrolizaron (aún
mas) las finanzas públicas, además de (en ausencia de correctas reformas fiscal
y energética) para bien de PEMEX, esta se ha endeudado de manera absurda e
irresponsable (fundamentalmente a través del esquema PIDIREGAS), todo lo
anterior (hay quienes llegan a afirmar) ha sido premeditado, en un intento por
abrir aún más (ya se hace de forma disfrazada por medio de los 'contratos
de servicios múltiples') la empresa al capital privado.
En 12 años el país sufrió una parálisis que va mucho
más allá del ámbito energético, las
consecuencias son hoy evidentes al estar PEMEX con poquísimo margen de
maniobra, siendo este un pretexto perfecto para el coro de diversos personajes que están a favor
de laprivatización (aunque sea disfrazada). Ojalá se legisle con visión de
Estado y responsabilidad, no vaya a ser que en algunos años (como ya ocurrió en
algunos desafortunados casos en otros países, PETROBRAS incluido), se pretenda
dar marcha atrás, cuando ya sea demasiado tarde.
AMBITO SOCIAL
La urbanización, la producción agropecuaria, la desigualdad social y la
destrucción del
medio en América Latina aumentan la fijación de nitrógeno en el ambiente.
La urbanización, la producción agropecuaria, la desigualdad social y la
destrucción de recursos naturales en América Latina aumentan la fijación de
nitrógeno en el ambiente y esto afecta los suelos, la atmósfera y el agua en
zonas templadas, según un artículo publicado el jueves en la revista Science.
'El exceso de nitrógeno incorporado al ambiente afecta
negativamente los suelos, la atmósfera y los recursos de agua en las zonas
templadas', señaló el estudio en el cual colaboraron científicos de
Argentina, Brasil, Venezuela, Bolivia y México.
'La actividad humana ha causado cambios sin precedentes en el ciclo
global del
nitrógeno y en el último siglo la fijación global total de nitrógeno reactivo
casi se ha duplicado', según los investigadores.
Y mientras se registra un exceso de nitrógeno
procedente del impacto humano, la minería de
nitrógeno natural del suelo crea déficit del elemento en algunas
regiones, añadió el artículo.
El estudio indica que en Brasil la conversión de ecosistemas prístinos que
tienen altas tasas de fijación natural de nitrógeno en
campos de cultivo 'puede llevar a un balance negativo de nitrógeno'.
Otrocomponente en esta ecuación, según los investigadores, es la falta de
infraestructura básica, especialmente en las áreas de bajos ingresos en las
grandes ciudades, donde la mayor parte de las aguas servidas (cloacales) se
vierten en cuerpos de agua sin tratamiento, lo que causa un enriquecimiento de
nitrógeno y fósforo.
El problema se agrava por la migración desde las áreas
rurales a las urbanas 'que resulta en marginalización y pobreza extrema
para muchos pequeños agricultores'.
Los investigadores afirmaron que 'la salud de los
ecosistemas y de los humanos en América Latina depende del
manejo del impacto humano en el ciclo del nitrógeno'.
'Las instituciones políticas anticuadas, heredadas de la colonización
europea, concentran el poder político y económico en una pequeña fracción de la
población', agregó el artículo.
'Esto debería sustituirse con instituciones políticas, económicas y
académicas inclusivas que hagan respetar los derechos de propiedad, mantengan
un sistema judicial independiente y fuerte, combatan la corrupción y promuevan
nuevas tecnologías', según estos investigadores.
El artículo sostuvo que 'debe detenerse la destrucción
de algunas de las mayores áreas intactas del
mundo con ecosistemas tropicales altamente diversos'.
Economía de hidrógeno
Elementos de la economía de hidrógeno: producción de hidrógeno mediante
energías renovables, electrolisis del agua, pilas de combustible (fuel cell),
vehículo de hidrógeno, tecnologías de hidrógeno, hidrogeneras (estaciones de
servicio
La economía de hidrógeno es un modelo económico energético alternativo al uso
de combustiblesfósiles, en el cual la energía, para su uso básico en los medios
de transporte, se almacena como hidrógeno (H2) o dihidrógeno.
El hidrógeno se ha propuesto como sustituto de los combustibles fósiles como la
gasolina y el diésel (gasóleo) utilizados actualmente en automóviles y como
sistema de almacenamiento de energías renovables.[1]
Desarrollo actual
Algunas compañías, como Honda, DaimlerChrysler, Ford Motor Company, General
Motors Corporación/Opel, Hyundai Motor Company, Kia Motors Corporation, la
alianza Renault SA y Nissan Motor Corporation y Toyota Motor Corporation están
desarrollando proyectos relacionados con los vehículos de hidrógeno. Algunas de
ellas incluso han apostado estratégicamente por un
futuro energético basado en las tecnologías de hidrógeno, una corriente que ha
dado lugar al concepto de Sociedad del Hidrógeno, que a menudo se intercambia
con el de economía del
hidrógeno. Por ejemplo, el fabricante de automóviles japonés Honda, la única
firma que ha obtenido la homologación para comercializar su vehículo impulsado
por pila de combustible de hidrógeno, el FCX Clarity, en Japón y Estados
Unidos, ha desarrollado también la Home Energy Station, (HES), un sistema
autónomo y doméstico que permite obtener hidrógeno a partir de energía solar
para repostar vehículos de pila de combustible y aprovechar el proceso para
generar electricidad y agua caliente para el hogar.
La producción del
hidrógeno es un sector industrial considerable, y es cada vez mayor. En 2004 se
produjeron unas 50 millones de toneladas métricas de hidrógeno, conteniendo 200
gigavatios de energía; la tasa decrecimiento es de alrededor de un 10% por año.
Debido a que el almacenaje y transporte de hidrógeno es caro, la mayor parte del
hidrógeno que se produce en la actualidad se hace localmente, y es utilizado
inmediatamente, generalmente por la misma compañía productora. En 2005, el valor económico de todo el hidrógeno producido fue de
aprox. 135 mil millones de USD por año.
Hoy hay dos principales aplicaciones para el hidrógeno. Casi la mitad se emplea
para producir amoníaco (NH3) mediante el proceso de Haber, el cual se utilizará
sobre todo como
fertilizante, directa o indirectamente. A causa de que la superpoblación
mundial y la agricultura intensiva crecen, debido a esto la demanda del
amoníaco (y por tanto de hidrógeno) está creciendo. La otra mitad de la
producción actual del
hidrógeno se utiliza para convertir cadenas largas de hidrocarburos (que son la
mayoría en el petróleo sin refinar) en fracciones más ligeras, convenientes
para su uso como
combustibles. Este último proceso se conoce como hydrocracking.
Hydrocracking representa un área incluso de mayor
crecimiento que la del amoníaco, los incrementos
en los precios del petróleo animan a las
compañías petroleras a extraer un material más pobre, como pueden ser arenas de alquitrán y pizarra
de petróleo.
Actualmente, el 48% de la producción de hidrógeno es a partir del gas natural,
el 30% del petróleo, y el 18% del carbón; la electrólisis del agua representa
solamente 4%.[2] [3]
El gran mercado y el incremento también han estimulado que se cree un gran
interés en buscar métodos alternativos, más baratos, para la producción
dehidrógeno.
Fundamentos
La electricidad ha revolucionado la calidad de la vida humana desde finales del
siglo diecinueve permitiendo un uso más sencillo de las fuentes de energía
disponibles. Los primeros dispositivos y aplicaciones como la dínamo y la
iluminación eléctrica motivaban la corriente directa. Más
adelante el alternador y la corriente alterna permitieron transmitir la energía
eléctrica a gran escala.
Actualmente, la oscilación de la demanda energética se cubre
mediante el encendido o apagado de generadores. Sin
embargo, la electricidad es difícil de almacenar para usarla más adelante.
El mejor sistema en lo que a eficiencia y coste se
refiere y más extendido además para el almacenamiento de energía de una red a
gran escala es el almacenamiento por bombeo, que consiste en bombear agua hasta
una presa superior y generar la electricidad demandada mediante
hidroelectricidad. Sin embargo este método no sirve
para aplicaciones móviles de almacenaje de energía.
Existen alternativas más reducidas de almacenaje como condensadores pero
tienen el problema de la baja densidad de energía. Las
baterías tienen también baja densidad de energía y además tardan en cargarse y
descargarse. El almacenamiento en una batería inercial es más eficiente
que en las baterías de tamaño similar, pero acarrea preocupaciones de seguridad
debido a que puede romperse explosivamente, aparte del efecto
giroscópico que tiene.
Casi al mismo tiempo que empezó a funcionar la electricidad,
se descubrió una fuente de energía portable. Se trata
naturalmente de los motores de combustión interna, los cuales
quemanhidrocarburos. Los motores de combustión interna arrasaron a sus
competidores de esa época, como por ejemplo el aire comprimido, o los
automóviles eléctricos accionados por baterías, porque proporcionaron mayores
posibilidades, en virtud de la eficacia del motor de combustión interna y de la
alta densidad energética del combustible. El alto cociente de potencia másica
de los motores de combustión interna también permitió construir un avión de densidad más alta que el aire.
Las actuales preocupaciones con respecto a la disponibilidad a largo plazo de
los combustibles fósiles y por el calentamiento global debido a las emisiones
de dióxido de carbono (CO2) han dado lugar a una búsqueda de un combustible
alternativo a los combustibles fósiles que no tenga estos problemas.
Hay quien piensa que las celdas de combustible de hidrógeno
son el equivalente a los viejos motores de combustión interna.
Fuentes de hidrógeno centralizadas previstas
La economía del
hidrógeno utilizaría una fuente energética no basada en combustibles fósiles
(energías renovables/nuclear/fusión), utilizando varios métodos (electrólisis,
ciclo del sulfuro-yodo) para producir el gas
de hidrógeno para su uso en los múltiples sectores como fuente de energía almacenada. Si la
energía se utiliza para producir hidrógeno, entonces el hidrógeno se podría
utilizar como
forma de almacenaje de energía substituyendo el gas y el petróleo causantes de
emisiones de gases de efecto invernadero.
En una economía del
hidrógeno, los grandes generadores rurales de hidrógeno de alta eficacia se
combinarían con un sistema de distribución (como
el sistemade la distribución del gas natural
pero capaz de satisfacer los desafíos adicionales del
transporte del
hidrógeno). En la distribución de energía el usuario
intermedio y final podría utilizar las celdas de combustible para satisfacer
sus necesidades, substituyendo los actuales sistemas de generación y
distribución local, y los vehículos de combustión interna. Sistemas
similares se utilizan actualmente con el gas natural para producir
electricidad, en instalaciones urbanas con cogeneración donde además se
aprovecha el calor residual.
La fuente de energía primaria para producir hidrógeno podía ser combustible
nuclear, o fósil. En una economía completa del hidrógeno, incluso las fuentes
eléctricas primarias como la energía hidráulica y la energía eólica se podrían
utilizar para hacer el hidrógeno, en vez de distribuirla directamente en la red
eléctrica (el equilibrio apropiado entre la distribución del hidrógeno y la
distribución eléctrica interurbana es una de las preguntas básicas a medio
resolver en la economía del hidrógeno). Los grandes generadores que produjesen
hidrógeno de fuentes de energía fósiles generarían
cantidades enormes de contaminación, pero centralizan las emisiones, y las
ciudades quedarían limpias de polución, ya que las emisiones se podrían
realizar en zonas despobladas, y los sistemas de control de emisión serían más
fáciles de examinar.
Se aduce que la quema de combustibles fósiles en centrales grandes es más
eficiente que en automóviles o pequeñas centrales, (casi el 60% en las modernas
centrales de ciclo combinado frente al 40% de un motor de gasolina o un 45%
delos mejores motores diésel)[4] sin embargo, hay que tener en cuenta que la
eficiencia en la obtención de hidrógeno a partir de electricidad está
actualmente en un 30%,[5] y la eficiencia de una pila de combustible en un
60%,[4] con lo que quemar combustible fósil en un motor diésel tiene una
eficiencia del 45%, mientras que quemar combustible fósil en una central, para
generar electricidad, para generar hidrógeno, para emplearlo en una pila de
combustible, tiene una eficiencia final, sin contar las pérdidas por
transporte, no superior al 12%. Esto obligaría a quemar casi
cuatro veces más combustibles fósiles para el mismo trabajo, lo que anularía
las ventajas ambientales de centralizar las emisiones, y sin duda encarecería
enormemente el precio de la energía.
Probablemente una visión más realista de las posibilidades a medio plazo del
hidrógeno pase por prescindir de sus promesas de energía 'limpia'
(esto es: obtenida mediante electricidad, especialmente de energías
renovables): Mediante descomposición química, actualmente se consigue una eficiencia
del 72% generando hidrógeno a partir de gas natural, y algo menor si se obtiene
del carbón. Si se solucionan los problemas de almacenamiento, será posible
obtener rendimientos globales similares a los de los motores de combustión
interna, con lo que la tecnología del
hidrógeno permitiría en definitiva utilizar la energía del carbón (material muy abundante) para
sustituir al petróleo. Sin embargo, la tecnología del hidrógeno así planteada,
lejos de ser más limpia, sería mucho más contaminante, pues el carbón es más
contaminante que el petróleo.Existen aún muchas barreras tecnológicas que
impiden que esta economía pueda llevarse a cabo; mientras, las investigaciones
continúan.
Energía solar: Es la energía asociada a la radiación solar. La forma de energía
que posee el Sol es energía nuclear interna que se transforma en la energía que
emite mediante procesos de fusión. El Sol emite sin cesar lo que se llama
energía radiante o, simplemente, radiación. Se transforma en
lo que habitualmente se denomina energía térmica y en energía eléctrica.
Se puede realizar directamente (energía solar fotovoltaica) o
indirectamente.
Una ventaja importante de la energía solar en este
modelo (además de tratarse de una fuente renovable y no contaminante) es la
posibilidad de funcionar de modo distribuido: en línea con el concepto de
energía 2.0, la energía solar permitiría a los consumidores generar su propia
energía reduciendo la dependencia y las pérdidas relacionadas con el
transporte.
Energía eólica: Es la energía asociada al viento. La forma de energía que posee
es la energía cinética del
viento, que podemos aprovechar en los molinos, en la navegación a vela Se puede transformar en energía
mecánica en los molinos de vientos o barcos de vela, y en energía eléctrica en
los aerogeneradores.
Hidráulica: Es la energía asociada a los saltos de agua ríos y embalses. La
forma de energía que posee el agua de los embalses es energía potencial
gravitatoria, que podemos aprovechar conduciéndola y haciéndola caer por efecto
de la gravedad. Se puede transformar en energía mecánica en
los molinos de agua y en energía eléctrica en las centraleshidroeléctricas.
Energía nuclear de fisión: Es la energía asociada al uso
del uranio.
La forma de energía que se aprovecha del uranio es la energía interna
de sus núcleos. Se transforma en energía eléctrica.
Una parte importante del suministro de energía
eléctrica en los países desarrollados tiene origen nuclear.
Energía nuclear de fusión: Recibe el nombre de fusión nuclear la reacción en la
que dos núcleos muy ligeros (hidrógeno) se unen para formar un
núcleo más pesado y estable, con gran desprendimiento de energía.
Impacto medioambiental
No siendo el hidrógeno una fuente de energía, sino un
vector energético, el impacto medioambiental del hidrógeno dependerá de la fuente de
energía empleada para su obtención. A fecha de 2010, aproximadamente el 95% de
la producción del
hidrógeno se realiza a través de la quema de combustibles fósiles, y por tanto
manteniendo las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera. Solo
en torno a un 5% de la producción de hidrógeno se
realiza a través de la electrólisis, es decir, de la separación del hidrógeno que
contiene el agua mediante energía eléctrica. Este método es menos eficiente que
la utilización directa de la electricidad, pero permite el almacenamiento de la
energía, lo que presenta grandes ventajas, como la posibilidad
de seguir generando energía aunque no haya demanda en ese momento, y de
recuperarla en momentos de escasez. Si la electricidad utilizada para la
electrólisis proviene de fuentes renovables como la eólica o la
solar, el hidrógeno será un vector energético con muy bajas emisiones de gases
de efecto invernadero.