UNAD MEXICO

ALUMNO: MIGUEL ANGEL ANDRADE DE LA TORREMATRICULA: ES1421014774

SEMINARIO DE HIDRGENO Y BIOENERGA

Actividad 1.Reaccin qumica de la produccin de hidrgeno

Obtencin del hidrgeno

El hidrgeno, es un elemento qumico que se representa con el smbolo H, cuyonmero atmicoes de 1. Cuando se encuentra en condiciones normales, ya sea de temperatura, como de presin, se presenta como un gas diatmico, sin color, sin sabor, y sin olor, de carcter no metlico.

El hidrgeno se obtiene mediante diversos procesos: electrlisis reformado gasificacin ciclos termoqumicos produccin biolgica

Electrlisis:La electrlisises un proceso que consiste en la descomposicin del agua a travs de la utilizacin de la electricidad. Este proceso industrial tiene sus ventajas, pues es fcilmente adaptable ya sea para grandes o pequeas cantidades de gas, consiguindose un hidrgeno de gran pureza. La electrolisis tambin posee la ventaja de poder combinarse y relacionarse de manera ptima con las energas renovables con el fin de producirH2.

Reformado:El reformado, consiste en la reaccin de loshidrocarburoscon la presencia de calor y vapor de agua. Dicho mtodo permite producir grandes cantidades de hidrgeno con un bajo coste, partiendo del gas natural. Como desventaja de ste mtodo, podemos decir, que a pequea escala no es muy rentable ni comercial, y el hidrgeno producido suele contener impurezas, siendo incluso en ciertas ocasiones necesaria la limpieza posterior, o la realizacin de reacciones secundarias, con el fin de intentar purificar el producto de hidrgeno. Se suele relacionar fcilmente con la fijacin del CO2, o almacenamientos de carbono, lo que hace que las emisiones del CO, incluido su proceso de fijacin, supongan un problema para este mtodo, pues genera una serie de costes adicionales.

Gasificacin:El hidrgeno a travs del proceso de gasificacin, se obtiene a partir de hidrocarburos pesados y labiomasa, obtenindose adems del hidrgeno, gases para reformado, a partir de las reacciones del vapor de agua y el oxgeno.

Este mtodo es muy adecuado cuando se trata de hidrocarburos a gran escala, pudiendo ser usados el carbn, los combustibles slidos, y lquidos.

El hidrgeno obtenido por gasificacin, presenta semejanzas con otros derivados sintticos de la biomasa, produciendo competencia entre ellos. La gasificacin de la biomasa es an hoy en da objeto de estudio, y posee implicaciones y limitaciones pues necesita grandes extensiones de terreno.

Ciclos termoqumicos:Este proceso utiliza el calor de bajo coste producido de la alta temperatura que procede de la energa nuclear o tambin de la energa solar concentrada.

Es un proceso bastante utilizable y atractivo cuando se habla de gran escala, al tener bajo coste econmico, y no emitiendo gases de carcter invernadero, pudiendo ser usado en la industria pesada o incluso en el transporte. Existen distintos proyectos de colaboraciones internacionales para investigar y desarrollar este mtodo. Hoy en da, an falta mayor investigacin sin fines comerciales.

Produccin biolgica:Lasbacterias, y lasalgas, producen hidrgeno de manera natural y directa, cuando se encuentran en determinadas condiciones. Este proceso, durante los ltimos aos, ha sido muy estudiado, debido a su gran potencial, pero hay que decir que es un proceso bastante lento de obtencin del hidrgeno, y adems se necesitan grandes superficies, sin mencionar que la gran mayora de los organismos apropiados para ste mtodo, no se han encontrado todava, aunque es un proceso en pleno estudio y desarrollo.

PROPIEDADES FSICAS Y QUMICAS DEL HIDRGENOPROPIEDADES FSICAS

El hidrgeno es un gas incoloro, inodoro e inspido a temperatura ambiente. Es el elemento ms liviano que existe, siendo aproximadamente 14 veces menos pesado que el aire. Su molcula consiste de dos tomos de hidrgeno (H2) unidos por un enlace covalente. Posee tres istopos, de los cuales el ms abundante es el Protio (99.985%); el Deuterio tiene una abundancia de 0,02% y el tritio es tan escaso que de cada 109tomos de hidrgeno hay uno de tritio.

El hidrogeno es fcilmente absorbido por ciertos metales finamente divididos, siendo los principales paladio, platino y oro. Por ejemplo, uno volumen de paladio finamente dividido puede adsorber aproximadamente 850 volumen es de Hidrgeno a temperatura ambiente. El hidrgeno absorbido es muy activo qumicamente.

PROPIEDADES QUMICAS

Qumicamente, el hidrogeno es capaz de combinarse con la mayora de los elementos cuando se tienen las condiciones adecuadas. El hidrogeno tiene gran afinidad con el oxgeno, con el cual se combina en fro muy lentamente, pero en presencia de una llama o de una chispa elctrica lo hace casi instantneamente con explosin. Por esto, las mezclas de hidrgeno y aire deben manejarse con mucha precaucin. La reaccin es:

La ecuacin anterior nos indica la gran cantidad de energa desprendida por la reaccin.

Una propiedad muy importante del hidrgeno es su poder reductor. En efecto, a altas temperatura el hidrgeno reacciona con algunos xidos reducindolos.

Este poder reductor, que se base en la tendencia del hidrgeno a oxidarse al estado de oxidacin +1, tiene adems aplicacin en muchos procesos qumicos.

Su valor es de 142 mega julios por kilogramo (MJ/Kg) en comparacin con 55 MJ/kg del gas natural o con 47 MJ/kg del petrleo. Esto es contrario a la baja densidad que presenta en forma de gas, 0.0838 kg/m, as como lquido, 71 kg/m, y esto conlleva a las dificultades de almacenamiento para sus aplicaciones al transporte, ya que se requiere aplicar mucha presin para mantenerlo como lquido. (Gutirrez, 2005).Material combustibleCalor especifico de combustin(MJ/kg)

Hidrgeno142

Gas metano55

Gasolina47

Petrleo crudo47

Queroseno46

Antracita35

Coque34

Alcohol etlico30

Carbn vegetal30

Alcohol metlico22

Madera de pino21

Cascarn de coco20

Lea seca18

Aserrn seco15

Bagazo9

de caa seco9

Lea verde9

Planta

de maz seca8

Aserrn hmedo

FUENTES DE CONSULTA: http://quimica.laguia2000.com/general/obtencion-del-hidrogeno#ixzz3gZk3Ae6mQumica Bsica, Quinto Educacin Media. Pags. 224-225https://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3geno