Grup I.D.E.A

El nostre grup esta format per: Ismael Pinós, Dídac Sementé, Eduard Reñé i Anna Navés. Nosaltres tractarem el tema de l'hidrogen.

Hidrogen: L'energia del futur

CONCEPTES BÀSICS DE L'HIDROGEN

Que es l'Hidrogen? (Dídac i Anna)

L'Hidrogen es el primer element de la taula periódica, està format per un proto al nucli, i un electró. Es l'element químic mes abundant de l'univers conegut representant el 75% de la massa de tots els elements coneguts, i el 90% dels atoms existents.

L'hidrogen atomic te tres isòtops coneguts:

H1 (Proti): Es la forma mes comuna de l'Hidrogen (el 99,98% dels atoms d'Hidrogen de la Terra tenen aquesta forma). Esta format per un proto i un electró.

H2 (Deuteri): Es la segona forma de l'Hidrogen, esta format per un proto i un neutro al nucli, i un electró a l'escorça. L'aigua que està composta amb deuteri en comptes de proti s'anomena aigua pesada. Els seus usos principals son els de refrigerant, i moderador de neutrons als reactors nuclears. També es un molt bon candidat per les reaccions de fusió nuclear, que poden en un futur ser clau en el panorama energètic.

H3 (Triti): La tercera i última forma de l'Hidrogen, aquest isotop concret es radioactiu, el seu període de semidesintegració es de 12,33 anys. Està compost per un proto i dos neutrons al seu nucli, i un electró a l'escorça. També s'utilitza en les reaccions de fusió nuclear i com a radiomarcador en experiments químics i biológics.

L’hidrogen és molt més lleuger que l’aire que s’eleva ràpidament i és expulsat de l’atmosfera. Per això, com un gas (H2) no es troba per si mateix a la Terra. Es troba només en forma de compostos amb altres elements. L'hidrogen combinat amb oxigen, és l’aigua (H2O). L'hidrogen combinat amb les formes de carboni, inclosos el metà (CH4), el carbó i el petroli. L'hidrogen també es troba cada vegada més en diferents llocs per exemple, la biomassa. També és un element abundant en l’escorça de la Terra.

L'hidrogen té el major contingut d’energia de qualsevol tipus de combustible comú per pes (aproximadament tres vegades més que la gasolina), però el contingut més baix d’energia per volum (aproximadament quatre vegades menys que la gasolina).

Per a obtenir hidrogen calen altres energies (Isma i Anna)

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, hem d'aprendre a generar l'hidrogen de forma neta i inesgotable. Segons l'informe del World Watch Institute, 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.

Com que l'hidrogen no existeix a la Terra com un gas, ha de ser separat d'altres elements. Els àtoms d'hidrogen es pot separar de l'aigua, la biomassa, o molècules de gas natural. Els dos mètodes més comuns per a la producció d'hidrogen són l'electròlisi i el reformat amb vapor (divisió d'aigua). Els científics han descobert que fins i tot algunes algues i bacteris emeten 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.

L'hidrogen pot ser produït en grans instal·lacions centrals o en les plantes petites per a ús local.

El reformat de vapor és un mètode àmpliament utilitzat de producció d'hidrogen

El reformat amb vapor és actualment el mètode menys costós de produir hidrogen i representa al voltant del 95% de l'hidrogen produït als Estats Units. Aquest mètode s'utilitza en les indústries dels àtoms d'hidrogen per separat dels àtoms de carboni en el metà (CH4). Però els resultats del procés de reformat amb vapor de les emissions de gasos d'efecte hivernacle que estan vinculats amb l'escalfament global. 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.

Les piles de combustible (Isma)

Les piles de combustible són dispositius, com les bateries. que produeixen energia per la combinació d'hidrogen i oxigen en una reacció q

uímica. 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 le 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.

Ús d'hidrogen en vehicles (Anna)

Avui en dia, s’estima que hi ha entre 200 i

300 vehicles que funcionen amb l'hidrogen als Estats Units. La majoria d'aquests vehicles són autobusos i automòbils impulsats per motors elèctrics. Porten l’hidrogen amb gas o liquat i amb un motor electric com a pila transformen l’elemet amb combustible. Només uns pocs d'aquests vehicles crema l'hidrogen de forma directa (no produeix gairebé cap contaminació).

El cost actual d’aquests vehicles és molt més gran que el dels vehicles convencionals en gran part a causa del cost de producció de cèl·lules de combustible.

Des del laboratori fins a la carretera

Els vehicles d'hidrogen estan començant a passar del laboratori a la carretera, Els vehicles d'hidrogen estan començant a passar del laboratori a la carretara, són d'ús propi per poques agències i algunes entitats privades.

L'Hidrogen als automobils (Isma i Eduard)



-



Video grabat al Nemo on el Solans explica com va el tren que funciona amb hidrogen: (Anna)
Ho sento pel soroll però la gent que voltava per allà no tenia la mateixa atenció que l'arnau i jo!