¿Qué elemento contiene más energía?

La supremacía energética del hidrógeno: una verdad a medias

La búsqueda de fuentes de energía densas y eficientes es una constante en nuestra sociedad. En este contexto, el hidrógeno a menudo se presenta como el portador energético del futuro, prometiendo una revolución limpia y potente. Su alta densidad energética gravimétrica, es decir, la cantidad de energía contenida por unidad de masa, supera con creces la de combustibles tradicionales como la gasolina. Un kilogramo de hidrógeno contiene aproximadamente tres veces más energía que un kilogramo de gasolina. Esta característica lo convierte en un candidato atractivo para aplicaciones donde el peso es un factor crítico, como en la aviación o el transporte espacial.

Sin embargo, esta superioridad energética se relativiza al considerar la densidad energética volumétrica. A diferencia de la gasolina, que es líquida a temperatura ambiente, el hidrógeno en su estado natural es un gas. Para alcanzar una densidad energética volumétrica comparable a la de la gasolina, el hidrógeno debe ser licuado o comprimido a altas presiones, procesos que requieren una considerable cantidad de energía y plantean desafíos significativos en términos de infraestructura y seguridad.

En estado líquido, a -253°C, el hidrógeno ocupa un volumen mucho mayor que la gasolina para la misma cantidad de energía. Imaginemos un coche con un tanque de gasolina que le permite recorrer 500 km. Para obtener la misma autonomía con hidrógeno líquido, necesitaríamos un tanque varias veces más grande, lo que impactaría directamente en el diseño del vehículo y su practicidad. La criogenia necesaria para mantener el hidrógeno líquido también implica un gasto energético adicional y la necesidad de sistemas de aislamiento complejos.

La alternativa a la licuefacción es el almacenamiento a alta presión, típicamente entre 350 y 700 bar. Si bien esto reduce el volumen ocupado por el hidrógeno, sigue siendo significativamente mayor que el de la gasolina para una cantidad de energía equivalente. Además, los tanques de alta presión son pesados y requieren materiales resistentes, lo que añade complejidad y coste.

Por lo tanto, si bien el hidrógeno posee una densidad energética gravimétrica excepcional, su baja densidad energética volumétrica, tanto en estado líquido como comprimido, constituye un obstáculo importante para su adopción masiva. Superar este desafío requiere de investigación e innovación en materiales para almacenamiento, técnicas de compresión y licuefacción más eficientes, y el desarrollo de infraestructuras de distribución seguras y rentables. Solo entonces podremos aprovechar plenamente el potencial energético del hidrógeno y avanzar hacia un futuro energético más sostenible.