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Tecnología de hidrógeno frente al diésel

Tecnología de hidrógeno frente al diésel

Transformar un tren eléctrico actual en otro híbrido de hidrógeno capaz de sustituir a los trenes diésel ya es posible

Domingo, 30 de junio 2024, 00:18

La red ferroviaria actual tiene multitud de tramos sin tendido eléctrico que pueda alimentar trenes impulsados por electricidad y hace necesario el uso de unidades diésel para llegar a muchos destinos. Para conseguir una red con emisiones cero, sería necesario instalar tendidos eléctricos de catenaria por todos los recorridos ferroviarios, pero el elevadísimo coste de esta opción no la hace viable. La compañía beasaindarra CAF, junto a Renfe, Adif, Toyota, DLR, el Centro Nacional del Hidrógeno de España, Infraestructuras de Portugal y Stemmann Technik han probado con gran éxito durante más de 10.000 kilómetros un sistema modular y escalable capaz de transformar trenes eléctricos y diésel, actualmente operativos, en trenes bimodo e híbridos (pilas de hidrógeno + baterías). Estos trenes son capaces de circular en modo eléctrico en zonas con catenaria y en modo hidrógeno por zonas que carezcan de ella, por lo que pueden recorrer toda la red ferroviaria. Así se podría prescindir de los trenes diésel, sustituyéndolos por esta nueva tecnología cero emisiones.

Proceso de producción y distribución de hidrógeno

verde

El hidrógeno es el elemento químico más abundante del planeta, se encuentra presente en el 75% de toda la materia de la Tierra

75%

Nunca lo encontramos en solitario, aparece en compañía de otros elementos químicos como el oxígeno formando agua (H2O), o el carbono formando otros compuestos orgánicos, como los hidrocarburos

LOS COLORES DEL HIDRÓGENO

Para obtener hidrógeno siempre hay que separarlo de otros compuestos, lo cual requiere energía para romper los enlaces químicos

 

Dependiendo de dónde provenga esa energía, el hidrógeno será clasificado dentro de un color u otro

 

Esta clasificación procede del Consejo Norteamericano por la Eficiencia en el Transporte (NACFE)

HIDRÓGENO VERDE

Emisiones Cero al producirse a partir de electrólisis.

La electricidad utilizada en su producción proviene de fuentes de energía renovable

 

Emisiones Netas Cero al producirse a partir de biomasa

HIDRÓGENO AZUL

Las emisiones de CO2 se capturan y eliminan en el proceso

 

Utiliza Gas Natural. Se produce a través de gasificación

HIDRÓGENO ROSA

Emisiones Cero

 

Se produce a través de electrólisis alimentada por electricidad de origen nuclear

HIDRÓGENO GRIS

Emisiones CO2

 

Procede de combustibles fósiles.

Se produce a través de la técnica de reformado con vapor

¿CÓMO SE PRODUCE

EL HIDRÓGENO VERDE?

Existen diversas formas de producir hidrógeno verde. Una de las tecnologías más utilizadas es la electrólisis a partir de agua, que consiste en la separación de la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno mediante la aplicación de energía eléctrica renovable. Otra alternativa es su elabroración a partir del biomasa (como el biometano) obtenida a partir de residuos solidos urbanos

EL PROCESO

(producción por electrólisis)

A

D

E

C

B

F

G

A

Captación de agua.

Puede provenir de un río, o incluso del mar si previamente pasa por una planta desalinizadora

B

Producción de electricidad con fuentes energéticas renovables como plantas eólicas, solares, de energía maremotriz...

C

Estación transformadora

Eleva la tensión de la electricidad a la necesaria para el proceso de electrólisis

D

Planta de electrólisis.

Separación de las moléculas del agua (H2O) para obtener 2 de hidrógeno y 1 de oxígeno

LA ELECTRÓLISIS

Hidrógeno

Oxígeno

3

2

1

Membrana

4

Reacción anódica

Reacción catódica

1

El agua utilizada para la electrólisis debe contener sales y minerales para conducir la electricidad

2

Dos electrodos sumergidos en el agua y conectados a una fuente de alimentación aplican una corriente continua

3

La disociación del oxígeno y el hidrógeno se produce cuando los electrodos atraen para sí a los iones de carga opuesta

4

Durante la electrólisis se produce una reacción oxidación-reducción por efecto de la electricidad

agua

electricidad

oxígeno

O

hidrógeno

H

H

E

Almacenamiento.

El hidrógeno y el oxígeno obtenidos de la electrólisis, se almacenan por separado

F

Transporte

Se puede transportar en camiones cisterna, pero también puede hacerse en barco, tren...

G

Estaciones dispensadoras de H2

El hidrógeno se almacena en depósitos que son recargados periódicamente por camiones cisterna y se dispensa a coches, camiones, autobuses, trenes... propulsados por pilas y/o motores de hidrógeno

Surtidor

Estanco

Co-funded by

the European Union

Boquilla

Palanca

estanqueidad

Manguera

GRÁFICO:

F.J. BIENZOBAS

Proceso de producción y distribución de hidrógeno

verde

El hidrógeno es el elemento químico más abundante del planeta, se encuentra presente en el 75% de toda la materia de la Tierra

75%

Nunca lo encontramos en solitario, aparece en compañía de otros elementos químicos como el oxígeno formando agua (H2O), o el carbono formando otros compuestos orgánicos, como los hidrocarburos

LOS COLORES DEL HIDRÓGENO

Para obtener hidrógeno siempre hay que separarlo de otros compuestos, lo cual requiere energía para romper los enlaces químicos

 

Dependiendo de dónde provenga esa energía, el hidrógeno será clasificado dentro de un color u otro

 

Esta clasificación procede del Consejo Norteamericano por la Eficiencia en el Transporte (NACFE)

HIDRÓGENO VERDE

Emisiones Cero al producirse a partir de electrólisis.

La electricidad utilizada en su producción proviene de fuentes de energía renovable

 

Emisiones Netas Cero al producirse a partir de biomasa

HIDRÓGENO AZUL

Las emisiones de CO2 se capturan y eliminan en el proceso

 

Utiliza Gas Natural. Se produce a través de gasificación

HIDRÓGENO ROSA

Emisiones Cero

 

Se produce a través de electrólisis alimentada por electricidad de origen nuclear

HIDRÓGENO GRIS

Emisiones CO2

 

Procede de combustibles fósiles.

Se produce a través de la técnica de reformado con vapor

¿CÓMO SE PRODUCE

EL HIDRÓGENO VERDE?

Existen diversas formas de producir hidrógeno verde. Una de las tecnologías más utilizadas es la electrólisis a partir de agua, que consiste en la separación de la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno mediante la aplicación de energía eléctrica renovable. Otra alternativa es su elabroración a partir del biomasa (como el biometano) obtenida a partir de residuos solidos urbanos

EL PROCESO

(producción por electrólisis)

A

D

E

C

B

F

G

A

Captación de agua.

Puede provenir de un río, o incluso del mar si previamente pasa por una planta desalinizadora

B

Producción de electricidad con fuentes energéticas renovables como plantas eólicas, solares, de energía maremotriz...

C

Estación transformadora

Eleva la tensión de la electricidad a la necesaria para el proceso de electrólisis

D

Planta de electrólisis.

Separación de las moléculas del agua (H2O) para obtener 2 de hidrógeno y 1 de oxígeno

LA ELECTRÓLISIS

Hidrógeno

Oxígeno

3

2

1

Membrana

4

Reacción anódica

Reacción catódica

1

El agua utilizada para la electrólisis debe contener sales y minerales para conducir la electricidad

2

Dos electrodos sumergidos en el agua y conectados a una fuente de alimentación aplican una corriente continua

3

La disociación del oxígeno y el hidrógeno se produce cuando los electrodos atraen para sí a los iones de carga opuesta

4

Durante la electrólisis se produce una reacción oxidación-reducción por efecto de la electricidad

agua

electricidad

oxígeno

O

hidrógeno

H

H

E

Almacenamiento.

El hidrógeno y el oxígeno obtenidos de la electrólisis, se almacenan por separado

F

Transporte

Se puede transportar en camiones cisterna, pero también puede hacerse en barco, tren...

G

Estaciones dispensadoras de H2

El hidrógeno se almacena en depósitos que son recargados periódicamente por camiones cisterna y se dispensa a coches, camiones, autobuses, trenes... propulsados por pilas y/o motores de hidrógeno

Surtidor

Estanco

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the European Union

Boquilla

Palanca

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Manguera

GRÁFICO:

F.J. BIENZOBAS

Proceso de producción y distribución de hidrógeno verde

El hidrógeno es el elemento químico más abundante del planeta, se encuentra presente en el 75% de toda la materia de la Tierra

75%

Nunca lo encontramos en solitario, aparece en compañía de otros elementos químicos como el oxígeno formando agua (H2O), o el carbono formando otros compuestos orgánicos, como los hidrocarburos

LOS COLORES DEL HIDRÓGENO

Para obtener hidrógeno siempre hay que separarlo de otros compuestos, lo cual requiere energía para romper los enlaces químicos

 

Dependiendo de dónde provenga esa energía, el hidrógeno será clasificado dentro de un color u otro

 

Esta clasificación procede del Consejo Norteamericano por la Eficiencia en el Transporte (NACFE)

HIDRÓGENO VERDE

Emisiones Cero al producirse a partir de electrólisis.

La electricidad utilizada en su producción proviene de fuentes de energía renovable

 

Emisiones Netas Cero al producirse a partir de biomasa

HIDRÓGENO ROSA

Emisiones Cero

 

Se produce a través de electrólisis alimentada por electricidad de origen nuclear

HIDRÓGENO AZUL

Las emisiones de CO2 se capturan y eliminan en el proceso

 

Utiliza Gas Natural. Se produce a través de gasificación

HIDRÓGENO GRIS

Emisiones CO2

 

Procede de combustibles fósiles.

Se produce a través de la técnica de reformado con vapor

¿CÓMO SE PRODUCE EL HIDRÓGENO VERDE?

Existen diversas formas de producir hidrógeno verde. Una de las tecnologías más utilizadas es la electrólisis a partir de agua, que consiste en la separación de la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno mediante la aplicación de energía eléctrica renovable. Otra alternativa es su elabroración a partir del biomasa (como el biometano) obtenida a partir de residuos solidos urbanos

A

EL PROCESO

(producción por electrólisis)

D

E

B

C

F

G

A

Captación de agua.

Puede provenir de un río, o incluso del mar si previamente pasa por una planta desalinizadora

B

Producción de electricidad con fuentes energéticas renovables como plantas eólicas, solares, de energía maremotriz...

D

Planta de electrólisis.

Separación de las moléculas del agua (H2O) para obtener 2 de hidrógeno y 1 de oxígeno

C

Estación transformadora

Eleva la tensión de la electricidad a la necesaria para el proceso de electrólisis

LA ELECTRÓLISIS

Hidrógeno

Oxígeno

1

El agua utilizada para la electrólisis debe contener sales y minerales para conducir la electricidad

3

2

Dos electrodos sumergidos en el agua y conectados a una fuente de alimentación aplican una corriente continua

2

1

3

La disociación del oxígeno y el hidrógeno se produce cuando los electrodos atraen para sí a los iones de carga opuesta

4

Durante la electrólisis se produce una reacción oxidación-reducción por efecto de la electricidad

Membrana

4

Reacción anódica

Reacción catódica

oxígeno

O

agua

electricidad

hidrógeno

H

H

E

Almacenamiento.

El hidrógeno y el oxígeno obtenidos de la electrólisis, se almacenan por separado

G

Estaciones dispensadoras de H2

El hidrógeno se almacena en depósitos que son recargados periódicamente por camiones cisterna y se dispensa a coches, camiones, autobuses, trenes... propulsados por pilas y/o motores de hidrógeno

F

Transporte

Se puede transportar en camiones cisterna, pero también puede hacerse en barco, tren...

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F.J. BIENZOBAS

Proceso de producción y distribución de hidrógeno verde

El hidrógeno es el elemento químico más abundante del planeta, se encuentra presente en el 75% de toda la materia de la Tierra

Nunca lo encontramos en solitario, aparece en compañía de otros elementos químicos como el oxígeno formando agua, o el carbono formando otros compuestos orgánicos, como los hidrocarburos

75%

LOS COLORES DEL HIDRÓGENO

Para obtener hidrógeno siempre hay que separarlo de otros compuestos, lo cual requiere energía para romper los enlaces químicos

 

Dependiendo de dónde provenga esa energía, el hidrógeno será clasificado dentro de un color u otro

 

Esta clasificación procede del Consejo Norteamericano por la Eficiencia en el Transporte (NACFE)

HIDRÓGENO GRIS

HIDRÓGENO VERDE

HIDRÓGENO AZUL

HIDRÓGENO ROSA

Emisiones Cero al producirse a partir de electrólisis.

La electricidad utilizada en su producción proviene de fuentes de energía renovable

 

Emisiones Netas Cero al producirse a partir de biomasa

Emisiones Cero

 

Se produce a través de electrólisis alimentada por electricidad de origen nuclear

Emisiones CO2

 

Procede de combustibles fósiles.

Se produce a través de la técnica de reformado con vapor

Las emisiones de CO2 se capturan y eliminan en el proceso

 

Utiliza Gas Natural. Se produce a través de gasificación

¿CÓMO SE PRODUCE EL HIDRÓGENO VERDE?

Existen diversas formas de producir hidrógeno verde. Una de las tecnologías más utilizadas es la electrólisis a partir de agua, que consiste en la separación de la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno mediante la aplicación de energía eléctrica renovable. Otra alternativa es su elabroración a partir del biomasa (como el biometano) obtenida a partir de residuos solidos urbanos

Hidrógeno

Oxígeno

LA ELECTRÓLISIS

1

El agua utilizada para la electrólisis debe contener sales y minerales para conducir la electricidad

3

oxígeno

2

Dos electrodos sumergidos en el agua y conectados a una fuente de alimentación aplican una corriente continua

2

1

O

agua

electricidad

3

La disociación del oxígeno y el hidrógeno se produce cuando los electrodos atraen para sí a los iones de carga opuesta

hidrógeno

4

H

H

Durante la electrólisis se produce una reacción oxidación-reducción por efecto de la electricidad

Membrana

4

Reacción anódica

Captación de agua.

Puede provenir de un río, o incluso del mar si previamente pasa por una planta desalinizadora

Reacción catódica

A

D

E

EL PROCESO

(producción por electrólisis)

Almacenamiento.

El hidrógeno y el oxígeno obtenidos de la electrólisis, se almacenan por separado

Planta de electrólisis.

Separación de las moléculas del agua (H2O) para obtener 2 de hidrógeno y 1 de oxígeno

Río

oxígeno

hidrógeno

O

Estación

transformadora

Eleva la tensión de la electricidad

H

Plantas

eólicas

H

E

B

Plantas

solares

Producción de electricidad con fuentes energéticas renovables

C

F

F

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Transporte

Se puede transportar en camiones cisterna, pero también puede hacerse en barco, tren...

Estaciones dispensadoras de H2

El hidrógeno se almacena en depósitos que son recargados periódicamente por camiones cisterna y se dispensa a coches, camiones, autobuses, trenes... propulsados por pilas y/o motores de hidrógeno

G

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