Obtención de hidrógeno, cómo fuente de energía renovable, utilizando él método de hidrólisis alcalina del agua con electrodos de superficies porosas

Abstract

En este trabajo, se lleva a cabo un análisis exhaustivo de la producción de hidrógeno como fuente limpia y renovable a través del proceso de electrólisis alcalina del agua. Se consideran aspectos importantes en diferentes áreas cómo lo son: termodinámicos, electroquímicos, cinéticos, de transporte de masa y calor. Además, se incursiona en la utilización de nuevos materiales celulares porosos, conocidos como esponjas metálicas, para mejorar la eficiencia y seguridad del proceso. El estudio se centra en dos preguntas claves relacionadas con la unidad de análisis: ¿Cuáles son las tecnologías adecuadas para producir hidrógeno como alternativa energética? y ¿Cuáles son las condiciones necesarias para llevar a cabo la electrólisis alcalina utilizando nuevos materiales celulares en los electrodos? Para abordar estas preguntas, se emplea una metodología de investigación de tipo exploratorio, basada en el análisis de fuentes documentales. Por ello se desarrollan dos categorías de análisis: un mapa conceptual que abarca aspectos fisicoquímicos y termodinámicos, así como electroquímicos, para comprender el proceso industrial de electrólisis del agua, que es endotérmico y no espontáneo pero que proporciona energía limpia en forma de hidrógeno. Además, se elabora un mapa conceptual de naturaleza fisicomecánica, para diseñar y aplicar materiales celulares porosos de tipo esponja metálica en los electrodos del equipo electrolizador. Como conclusión, se establece que la electrólisis representa una opción prometedora para la producción de hidrógeno como fuente de energía limpia, renovable y poco contaminante, con costos moderados en obtención, producción y comercialización. En dónde se vislumbra la posibilidad de utilizar fuentes eléctricas provenientes de diferentes energías, cómo los son; nuclear, solar, eólica o

undimotriz. Cómo una base sólida para la producción a gran escala de hidrógeno. Es importante destacar que la adopción de este proceso de electrólisis no generaría un efecto rebote o de Jevons, ya que la producción de H2 mediante este método es intrínsecamente limpia y no produce gases de efecto invernadero. Por lo tanto, no aumentaría la demanda de otras fuentes de energía no renovable ni implica un uso inapropiado de recursos naturales no renovables o combustibles fósiles. En resumen, la electrólisis se presenta como una alternativa renovable, limpia y sostenible para la producción de hidrógeno.