Asociacion Argentina del Hidrogeno  

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¿Qué es el Hidrógeno?
Es un elemento químico, cuyo símbolo es H.
Su nombre proviene del griego, hydor (agua) y gennân (engendrar), “generador de agua”.
Es un gas inodoro, incoloro e insípido, formado por moléculas diatómicas.

Historia: en el siglo XVI se conocía que la acción del aceite de vitriolo (sulfúrico) sobre hierro desprendía un gas combustible. Cavendish pensó que el gas procedía del metal (1766): le llamó “aire inflamable” y demostró en 1781 que con el aire y el oxígeno formaba agua.
Por esta causa, Lavoisier le llamó hidrógeno (productor de agua).
Fue aislado por Dewar en 1898.

Estado natural: presente en la atmósfera en menos de una parte por millón.
En las nebulosas, estrellas, en la fotosfera y cromosfera solar. En los minerales forma los hidratos.
El hidrógeno es el elemento más simple y abundante de todo el universo, totalizando más del 70% en peso pues se halla en las estrellas jóvenes, en el polvo interestelar y en las enormes nubes de gas suspendidas en el espacio. Es el tercer elemento más común después del oxígeno y el silicio. Combinado, forma el agua, los ácidos e hidróxidos, el petróleo y toda la materia orgánica.
Como hidrógeno libre se lo puede hallar en las emisiones volcánicas, ya que en los gases volcánicos se encuentra hasta 30% en volumen y en la estructura de ciertas rocas, pero como elemento químicamente combinado se halla presente en el agua formando el 11% en peso (que es el compuesto más abundante), en toda materia orgánica, en el gas natural, el petróleo y el carbón. Cerca del 10% del cuerpo humano consiste de hidrógeno.


Isótopos del hidrógeno                                                                
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Se denominan isótopos de un elemento a los núcleos con igual número atómico y diferente masa (igual número de protones y diferentes números de neutrones). Para indicarlo se agrega el número de masa, que identifica al isótopo que se trate como un superíndice del símbolo del elemento, en nuestro caso H. Este superíndice puede ser insertado a la izquierda o a la derecha del símbolo. El número de protones  se puede indicar como un subíndice si fuere necesario.
Existen tres isótopos del hidrógeno de masas atómicas aproximadas 1, 2 y 3: la forma común es  H¹ (llamada a veces protio);  H² o D, deuterio, se presenta en el hidrógeno natural en la proporción aproximada y casi constante   H¹ / D = 6900 :1, en su mayor parte como HD (que podría llamarse mesio); H³  o T, tritio, que se forma en la desintegración artificial del deuterio : D²  +  D² =  T³  +  H¹, pero no se presenta en la naturaleza en cantidad apreciable.


Orto y Para-Hidrógeno                                               
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La molécula de H consta de dos protones y dos electrones. Los protones pueden tener sus spins en el mismo sentido o en sentido opuesto, resultando dos clases diferentes de moléculas de H, llamadas orto-hidrógeno y para-hidrógeno, respectivamente.
En 1929 Bonhoffer y Hacker encontraron que si se enfría y comprime el hidrógeno ordinario, se produce la conversión del orto-hidrógeno en para-hidrógeno. Absorbiendo hidrógeno ordinario sobre carbón a la temperatura del hidrógeno líquido se produce una conversión catalítica prácticamente completa en para-hidrógeno que puede ser extraído como gas mediante una bomba.No existe ningún método conocido para obtener orto-hidrógeno puro.
El hidrógeno ordinario es la mezcla más rica, tres partes de orto y una parte de para-hidrógeno. El para-hidrógeno tiene los puntos de congelación y ebullición ligeramente más bajos y es mucho mejor conductor del calor que el orto-hidrógeno, o que el hidrógeno ordinario.


Aspectos de Seguridad                                                          
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El Hidrógeno:

› No detona al aire libre.
› No se descompone.
› No entra en autocombustión o combustión espontánea.
› No oxida.
› No es tóxico, a menos que contenga impurezas (CO, As H3 ,  etc.).
› No es corrosivo.
› No es radiactivo.
› No emana mal olor.
› No es contagioso, o no es vehículo de transmisión de enfermedades.
› No compromete o pone en peligro el agua.
› No causa perjuicio al feto (no es teratogénico).
› No produce cáncer (no es cancerígeno).

Los aspectos más destacados del H en lo que hace a la seguridad, siempre han sido su inflamabilidad y su “flotabilidad”. El H es altamente inflamable, lo que significa que reacciona fácilmente con el oxígeno y cuando quema produce agua.
Es precisamente esta característica lo que lo hace muy adecuado como combustible limpio.
El H no tiene mucha más peligrosidad que el petróleo, el gas natural o la nafta. Con la debida atención a sus propiedades físicas y químicas y a las reglas del manejo seguro, el H no es particularmente peligroso. En ambientes cerrados deben preverse buena ventilación y precauciones adicionales de seguridad. La industria química ha usado Hidrógeno durante cien años y las experiencias relativas a su seguridad son positivas.


Ventajas ecológicas de su utilización                                                               
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› Cuando el H arde con el aire en motores de combustión interna como en turbinas de gas sólo se producen escasas emisiones despreciables de elementos indeseables.
› Las emisiones de monóxido de nitrógeno (NOx) se incrementan exponencialmente con la intensidad del calor. Por lo tanto, esas emisiones indeseadas pueden ser controladas por medio de la selección de procesos de combustión apropiados.
› Dado que el H, en contraste con otros combustibles, permite mayor libertad en los procesos de combustión, es posible disminuir las emisiones de NOx en comparación con las producidas por la combustión del GN o el petróleo. Para alcanzar este propósito se puede lograr una baja intensidad calorífica mediante el empleo, por ejemplo, de alta admisión de aire en la combustión.
› Mediante el uso de H en celdas de combustible (FC), por ejemplo en celdas PEM (de membrana de intercambio protónico), se pueden evitar completamente las emisiones indeseadas. En el proceso de generación de energía mediante H y el oxígeno del aire, el producto de la reacción es sólo agua, exenta de minerales, como el agua destilada.
› El uso de H en la operación de FC a altas temperaturas causa emisiones cien veces menores que las producidas por las centrales eléctricas convencionales.
› El H es también un transportador secundario de energía (carrier) y nos ofrece la posibilidad de introducir la alternativa flexible y diferente de acumulación de las energías renovables en el mercado de los combustibles.


Aplicaciones del Hidrógeno                                                                         
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Una de las más interesantes aplicaciones que se le puede dar al H como combustible limpio es su uso en motores de vehículos terrestres como automóviles, camiones, ómnibus, motoelevadores, locomotoras y en motores de aviones y buques.
Otro empleo muy apropiado es en la generación eléctrica estacionaria en lugares aislados o en centros urbanos como generación propia o cogeneración, donde por distintos motivos se desee prescindir de la red eléctrica del lugar, sea por seguridad, por calidad del servicio o una combinación de ambos factores. En este caso los generadores más modernos son Celdas de Combustible (FC) o motores de combustión interna especialmente adaptados para H.
Algunas importantes compañías de nivel mundial ya producen motores alternativos diseñados específicamente para H.

INDICE
- Inicio
- Itopos del hidgeno
- Orto y Para-hidrógeno
- Aspectos de seguridad
- Ventajas ecológicas de su utilización
- Aplicaciones del hidrógeno