La energía es una fuerza que se puede controlar para mantener la vida y simplemente hacer que nuestras vidas exigentes sean más simples y convenientes. Alguna energía es renovable, como el viento o el sol, pero actualmente la forma más común de adquirir energía para alimentar los automóviles es la quema de combustibles fósiles. Los combustibles fósiles son recursos no renovables que se han vuelto esenciales para nuestra especie. Dado que la combustión de los combustibles fósiles es uno de los mayores contribuyentes antropogénicos a las emisiones de dióxido de carbono, es imperativo que estemos abiertos a nuevas ideas y formas de vida para adaptarnos a nuestros recursos decrecientes (Raupach, 2007). Las demandas humanas de transporte no se reducirán a pesar de disminuir la disponibilidad de combustible ni las personas están listas para hacer sacrificios, por lo que se deben investigar y utilizar alternativas.
con un aumento en la economía industrial global viene un aumento en la demanda y el uso de combustibles fósiles. Los combustibles fósiles son un recurso no renovable y los humanos los han extraído egoístamente de la tierra, emitiendo cantidades increíbles de dióxido de carbono en la atmósfera. Sin embargo, los humanos todavía están constantemente quemando este recurso, emitiendo gigatones de emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera, que ha aumentado constantemente desde el año 2000 (Canadell et al. 2007). De hecho, durante la tasa de crecimiento de las emisiones de dióxido de carbono de 1990 fue de 1.0% y -1 , en contraste de 2000-2005, la tasa de crecimiento fue de 3.3% y -1 (( Raupach, 2007). De esto podemos ver que la quema de combustibles fósiles es extremadamente dañino para nuestra tierra, la atmósfera y las especies con las que las compartimos y ese impacto ha aumentado recientemente debido a los humanos. Este problema ha llevado a problemas relacionados con la política, la sociedad, la dependencia internacional y el cambio climático (Higgins, 2005). Los recursos necesarios para adquirir la energía para impulsar nuestras vidas tecnológicas e industriales se agotan rápidamente, todo lo que los humanos hacen industrialmente requieren combustibles fósiles. Pronto no quedará combustibles fósiles, así como una cantidad creciente de dióxido de carbono en nuestra atmósfera, irradiando continuamente el calor de regreso a la tierra. A medida que estos contaminantes en nuestra atmósfera atrapan el calor del sol, lo que lo obliga a volver a irradiar, la Tierra se está volviendo progresivamente más cálida. Esto da como resultado malas condiciones de vida para muchas especies, reduciendo la biodiversidad del planeta. Por lo tanto, se deben crear métodos más limpios para energizar y alimentar nuestras vidas para que la raza humana se adapte a estos cambios. Las personas deben ser conscientes de estas fuentes de energía alternativas para el transporte, el calor o la luz. Específicamente, hay muchos cambios que se pueden hacer con los vehículos para reducir el impacto negativo en nuestro mundo, uno de esos métodos es el uso de celdas de combustible de hidrógeno. Este documento analizará más profundamente los beneficios de la potencia de hidrógeno y cómo se compara con los métodos actuales de generación de energía.
con el calentamiento global cada vez más un problema, es extremadamente importante que los modos alternativos de transporte y se crean combustible. Dado que los Estados Unidos de América son uno de los mayores contribuyentes al problema del calentamiento global, los estadounidenses están obligados a reconocer el problema y trabajar para resolverlo. Específicamente, los automóviles son uno de los mayores productores de dióxido de carbono a partir de emisiones de combustibles fósiles. Estos humos no solo contienen gases que son peligrosos para el medio ambiente y la atmósfera, sino que la combustión de los combustibles fósiles también libera muchos productos químicos cancerígenos. Estas emisiones han causado casi 1,500 casos de cáncer en humanos en los Estados Unidos cada año, así como problemas pulmonares de la contaminación (Cooper, 2005).
A medida que nuestras demandas para los combustibles fósiles aumentan, se vuelve más difícil de Localice y extraiga de debajo de la corteza terrestre. Además, confiar en otros países y tratar de mantener alianzas para obtener aceites durante este tiempo exigente contribuye a los precios dramáticamente crecientes. Por estas razones, está claro que los humanos de todo el mundo deben comprometerse a poner fin a nuestra dependencia de los combustibles fósiles mientras crean nuevas formas de satisfacer nuestras necesidades. Afortunadamente, existen otros métodos de alimentación de automóviles que ofrecen a los humanos la posibilidad de independencia de los combustibles fósiles.
Un método que es una excelente respuesta a nuestro creciente problema que involucra combustibles fósiles es el uso de celdas de combustible de hidrógeno para alimentar automóviles. Una celda de combustible es un dispositivo que produce una corriente eléctrica continua directamente de la oxidación de un combustible, como la reacción de hidrógeno y oxígeno. Algunos vehículos con pilas de combustible pueden ser alimentadas por combustibles ricos en hidrógeno, como metano, gases naturales, destilados de petróleo o incluso gasolina (EPA, Eere, 2007). El uso de este método requiere que el combustible pase por un proceso para extraer el hidrógeno del combustible. Esta es una opción excepcional porque un tanque de combustible permite que el vehículo viaja la misma distancia que un combustible convencional (EPA, Eere, 2007). Sin embargo, a pesar de que el impacto disminuye mediante el uso de estos combustibles emparejados con un vehículo de celda de combustible, todavía hay algunas emisiones de dióxido de carbono en la atmósfera.
que están alimentados por hidrógeno no requieren combustibles fósiles y no emiten contaminantes en la atmósfera. Los autos de células de combustible requieren simplemente oxígeno e hidrógeno para funcionar y producen solo energía y vapor de agua como un producto bi. Todas las celdas de combustible que se están desarrollando para usarse en automóviles eléctricos requieren la celda de hidrógeno. El hidrógeno se puede almacenar directamente o producirse a bordo del vehículo si es necesario reformando el metanol o los combustibles de hidrocarburos del petróleo crudo. El diseño del motor es más simple cuando se usa el almacenamiento de hidrógeno, pero requiere desarrollar un sistema de reabastecimiento de combustible más intrincado. Si solo el 20 % de los ciudadanos estadounidenses se cambiaran a automóviles con alimentación de hidrógeno, nuestro país podría importar 1,5 millones de barriles de petróleo todos los días; 10,000 de estos automóviles recientemente innovadores reducirían el consumo de petróleo en 6.9 millones de galones cada año en los Estados Unidos (Cooper, 2005).
Actualmente, existen varias variaciones de celdas de combustible bajo investigación para reemplazar el combustible fósil convencional -Aluminados automáticamente. En términos de automóviles, el mejor tipo de celda de combustible para el trabajo se llama PEM, o la celda de membrana de intercambio de protones (también conocida como celdas de combustible de membrana de electrolitos de polímero). Estas pilas de combustible pueden comenzar relativamente rápido y pueden funcionar a temperaturas más bajas que otros tipos, PEM Fuel CellS puede funcionar a 150 grados en lugar de 1.900 grados. Estas pilas de combustible también son compactas y livianas con una eficiencia de combustible de aproximadamente 60%, tres veces mayor que el de un motor de automóvil de combustión promedio (Cooper, 2005). En el caso de la celda de combustible PEM, el hidrógeno y el oxígeno del aire se utilizan para producir electricidad. El combustible de hidrógeno se bombea a través de placas de flujo de campo a un ánodo, el terminal negativo en un lado de la celda donde entra una corriente eléctrica. Simultáneamente, el oxígeno del aire circundante se envía a través de un cátodo, el terminal positivo de la célula por el cual sale la corriente. En el ánodo, un catalizador de platino hace que el hidrógeno se rompa en átomos de hidrógeno positivos y electrones cargados negativamente. Una vez divididos, solo los protones pueden viajar a través del PEM hasta el cátodo y los electrones se ven obligados a viajar en una ruta externa hacia el cátodo, creando una corriente eléctrica. Cuando el oxígeno, los protones y los electrones se combinan, forman agua, que es el único subproducto de este proceso (EPA, Eere, 2007). Las formas en que estos automóviles están alimentados son bastante simples y fáciles de entender para los futuros consumidores.
Han surgido algunos problemas desde el descubrimiento de celdas de combustible de hidrógeno como fuente de transporte. Dado que la actividad que tendrá lugar en una celda solo produce aproximadamente 1.16 voltios de electricidad, se necesitan múltiples celdas; Como resultado, se debe crear una pila de células, lo que hace lo que se llama pila de células. La energía total generada a partir de una pila de células depende del tamaño y el número de las células individuales. Otro problema frenando el desarrollo de estos automóviles es el problema de almacenar el combustible de hidrógeno. Suficiente hidrógeno puro solo se puede almacenar para viajar 200 millas a 5,000 libras por pulgada cuadrada. Sin embargo, se está realizando investigaciones sobre cómo almacenar más hidrógeno en el vehículo (EPA, Eere, 2007). Estos son problemas leves y vale la pena el tiempo, el esfuerzo y los recursos para desarrollar una solución para ellos. Una vez que los automóviles se puedan crear para funcionar exclusivamente con celdas de combustible de hidrógeno, los precios se reducirán y nuestro medio ambiente se beneficiará enormemente.
Algunos países están por delante de los Estados Unidos en términos de energía de hidrógeno. Islandia, por ejemplo, ha dado un gran paso para reducir sus malos efectos en el medio ambiente. Particularmente, en los últimos veinte años, Islandia ha estado trabajando para disminuir su dependencia de los combustibles fósiles importados mediante la producción nacional de combustibles ricos en hidrógeno y hidrógeno. Islandia consume alrededor de 2000T de hidrógeno al año que es producido por energía hidroeléctrica o electrólisis de agua, que es el proceso de descomponer el agua en hidrógeno y oxígeno (Instituto de Ciencias, 2000). Independientemente de los costos, modificar las formas en que los humanos impulsan sus vidas es algo muy importante para perseguir y desarrollarse.
Varios fabricantes de automóviles actualmente están introduciendo sus nuevos autos “verdes” al público para demostrar su social responsabilidad de reducir el impacto humano en el calentamiento global. Aceptar el impacto que tienen los automóviles en nuestro entorno es un paso importante para estas empresas. A medida que nuestra sociedad reconoce la necesidad de una tecnología más ecológica y económica, la demanda de estos productos aumentará. En respuesta a esta demanda prevista, las empresas están comenzando a desarrollar e introducir autos alimentados por hidrógeno. Por ejemplo, Hondas New, FCX Clarity está llegando recientemente a las calles. Este automóvil todavía se está desarrollando para que coincida con los deseos de varias sociedades y ya se está mejorando de manera que incluye apariencia, función, velocidad y precio. Además de los charcos de agua que deja atrás, este nuevo prototipo de automóvil está recibiendo buenas críticas. Al principio cauteloso, muchos propietarios construyen fe en el automóvil, ya que obtiene 120 millas por tanque de hidrógeno (USA Today, 2007). Ford también ha desarrollado un automóvil nuevo para adaptarse a nuestros recursos cambiantes. Su borde de Hyseries es un vehículo enchufe de células de combustible e hidrógeno que se alimenta con un paquete de baterías de 336 voltios y no emite nada más que vapores de agua (Popular Mechanics, 2007). Chevrolet también puede ver esta tecnología en el mercado, introduciendo la nueva secuela y la celda de combustible Equinox (Fuel Solutions, 2007). Hacer que estos vehículos ecológicos también atraigan a aquellos consumidores que no quieren sacrificar la función y el estilo es una excelente manera de alentar el uso de vehículos con celdas de combustible. La gente sigue siendo escéptica sobre estos nuevos y extraños autos, pero eventualmente el público tendrá más confianza e incentivos para impulsarlos debido a los límites económicos relacionados con los combustibles fósiles.
Por estas razones, está claro que los humanos de todo el mundo Debe comprometerse a terminar nuestra dependencia de los combustibles fósiles mientras crea nuevas formas de satisfacer nuestras necesidades. Hay muchos problemas ambientales causados por la combustión de combustibles fósiles, nuestro agotador ozono y los recursos tienen un impacto increíble en nuestras vidas. Los humanos deben comenzar a responder al problema para minimizar nuestro impacto antropogénico en la tierra y su futuro. Las células de combustible de hidrógeno son una forma excepcional de reducir las emisiones de automóviles que se ha demostrado que están dañando nuestro medio ambiente y vidas. Conducir vehículos que salen de hidrógeno emiten cantidades mínimas de gases de calentamiento global o simplemente vapor de agua, disminuyendo drásticamente los impactos negativos de los combustibles fósiles. La utilización de la potencia de hidrógeno también es una forma suficiente de disminuir la demanda de combustibles fósiles; Por lo tanto, nuestro país se vuelve menos dependiente de otros países.
ã rnason, B. y Sigfésson, T. I. (2000). Islandia: una futura economía de hidrógeno. International Journal of Hydrogen Energy, 25 (5), 389-394.
Higgins, P. A. T. y Higgins, M. (2005). Una reducción saludable en el consumo de aceite y las emisiones de carbono. Política energética, 33 (1), 1-4.
James R. Healley. El último auto de celda de combustible de Honda será una edición muy limitada. USA hoy,
James R. Healley, Chris Woodyard y Sharon Silke Carty. Fuentes de energía alternativas para autos conducen al centro de atención. USA hoy,
James R. Healley, Chris Woodyard y Sharon Silke Carty. Fuentes de potencia alternativas para autos impulsan a Spotlight. USA hoy,
Lattin, W. C. y Utgikar, V. P. (2007). Transición a la economía de hidrógeno en los Estados Unidos: un informe de estado de 2006. International Journal of Hydrogen Energy, 32 (15), 3230-3237.
Sebastian, P. J. y Gamboa, S. A. (2007). Sistemas celulares integrados de combustible solar-hidrógeno integrado en la cuadrícula local en México
Stone, C. (2007). Tecnologías de celdas de combustible que alimentan dispositivos electrónicos portátiles. Boletín de celdas de combustible, 2007 (10), 12-15.
