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Hidrógeno, el verdadero combustible del futuro

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México. – Empeñados como estamos en hacer de la electricidad la única fuente de energía para el futuro, nos hemos olvidado de la mayor reserva de combustible no contaminante del mundo: el hidrógeno. Este gas se puede generar a partir de fuentes renovables, almacenarse y ser utilizado, a través de pilas de combustible, para generar electricidad sin contaminar.

La clave del futuro energético es encontrar un vector que se pueda acumular y sea capaz de producir energía. El vector propuesto por todos los ponentes de la última Conferencia sobre Transición Energética para recortar las crecientes emisiones de CO₂ fue el hidrógeno (H₂), el gas que sustituirá a todos los combustibles contaminantes en una década, según algunos expertos.

Cómo obtener hidrógeno
El hidrógeno es el elemento químico más abundante, pues forma nueve de cada diez átomos del universo. Donde más abunda es en las estrellas y en los planetas gaseosos gigantes, donde aparece en estado de plasma.

Foto: BBVA

Bajo las condiciones normales de presión y temperatura de la Tierra, el hidrógeno se presenta en forma molecular o diatómica (H₂), siempre en estado gaseoso. En ese estado es muy poco abundante en nuestra atmósfera debido a que su pequeña masa le permite escapar a la atracción gravitatoria más fácilmente que otros gases más pesados. Por eso, aunque es el decimoquinto elemento más abundante en la superficie terrestre, la mayoría forma parte de compuestos químicos como los hidrocarburos y el agua.

Si uno quiere emplear una pila de hidrógeno, lo primero que tiene que conseguir es hidrógeno puro. Hoy día, la manera más económica de producirlo de forma comercial es a partir del gas natural mediante un proceso de reformado con vapor. Sin embargo, las reservas de gas natural son finitas y, por lo tanto, no son una fuente fiable. Se puede extraer hidrógeno del carbón y de las arenas bituminosas, aunque hacerlo aumentaría drásticamente la emisión de CO₂ a la atmósfera. Se podría utilizar también energía nuclear, con los problemas que ello acarrea.

El hidrógeno también se puede obtener por fermentación, por medio de producción biológica en un biorreactor de algas, por procedimientos químicos (reducción química) y por calor (por termólisis).

El procedimiento de obtención más prometedor es por electrólisis hídrica. Es decir, por descomposición del agua en sus dos componentes, oxígeno e hidrógeno, gracias a una corriente eléctrica suministrada por una fuente de alimentación, una batería, una pila o cualquier fuente renovable, que se conecta mediante electrodos al agua. Para disminuir la resistencia al paso de corriente a través del agua se suele añadir un electrolito fuerte como una sal de sodio.

Imaginen ahora una planta de generación renovable de electricidad cercana a una gran fuente de agua salina: el océano. La electricidad necesaria para la electrolisis se produciría mediante aerogeneradores costeros, aprovechando las mareas (energía mareomotriz) o las olas (energía undimotriz).

Una planta industrial de electrolisis descompondría el agua en oxígeno (liberado a la atmósfera sin problema contaminante alguno) e hidrógeno, que, tras un almacenaje en depósitos como se hace con el gas, estaría disponible para ser usado como combustible. Desde los depósitos, el hidrógeno se trasladaría hasta las unidades de consumo (fábricas, hogares o estaciones de servicio), de la misma forma que hacemos con el gas: a través de gasoductos (mejor dicho, de hidroductos) que podrían ser los mismos que actualmente distribuyen gas natural hasta los cuartos de calderas de nuestras casas.

Foto: Noticias de Israel

En un futuro no muy lejano, allí donde hoy se encuentra una caldera que quema gas, gasoil o cualquier otro combustible contaminante, habrá una pila de combustible capaz de generar electricidad con el hidrógeno que llegará por hidroductos comerciales. Bastará con inyectar oxígeno procedente de la calle para generar la electricidad que demande todo el edificio con un rendimiento que casi triplica al de la quema de combustibles tradicionales y sin emitir gases contaminantes. Además, la pila de combustible produce vapor de agua como residuo; el vapor podrá usarse para la calefacción en invierno y, acoplado a una máquina de absorción, para transformar el calor en frío y tener aire acondicionado durante el verano.

El hidrógeno ya está aquí

El fabricante de automóviles japonés Honda ha desarrollado la Home Energy Station, un sistema doméstico y autónomo que permite obtener hidrógeno a partir de energía solar para repostar vehículos de pila de combustible y aprovechar el proceso para generar electricidad y agua caliente para el hogar.

Como Japón, los gobiernos de toda Europa ya han comenzado a establecer sus programas de investigación y de desarrollo del hidrógeno, y están en las etapas iniciales de introducción de estas tecnologías en el mercado.

En 2006, Alemania destinó 500 millones de euros a la investigación y al desarrollo del hidrógeno, y comenzó a elaborar sus planes para crear una hoja de ruta nacional con el objetivo declarado de liderar a Europa y al mundo hacia la era del hidrógeno en la década de 2020.

Alemania ya ha puesto en circulación el primer tren del mundo impulsado por pilas de hidrógeno que elimina las emisiones contaminantes causadas por la combustión. Este país, que está liderando el uso de las renovables y el abandono de los combustibles fósiles, se une a Japón, que ha apostado claramente por un futuro energético a base de hidrógeno. Algunas compañías, como Honda, DaimlerChrysler, Ford, General Motors/Opel, Hyundai, Kia, Renault/Nissan y Toyota están desarrollando proyectos relacionados con los vehículos de hidrógeno.

En 2018, los modelos Mirai movidos por hidrógeno fabricados por Toyota circulan en Alemania y en Dinamarca. Esta última cuenta ya con diez estaciones de servicio que suministran hidrógeno (ESH) y rellenan el depósito en unos minutos. Alemania dispone ya de 60 ESH, por debajo del líder mundial, Japón, que cuenta con 96.

Con la adecuada planificación, es posible circular por estos países sin quedarse secos. Gracias a una inversión de 350 millones de euros, Alemania planea instalar 400 surtidores y aspira a convertirse en la potencia europea del hidrógeno.

El hidrógeno ya está llamando a nuestras puertas.

Con información de TN

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Astrónomos descubren nuevo vínculo entre el agua y la formación de planetas

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Milán, Italia.- Un equipo de investigadores detectó vapor de agua en el disco que rodea una estrella joven exactamente en la zona en la que pueden estar formándose planetas, un hallazgo del que informó el Observatorio Austral (ESO).

“Nunca imaginé que podríamos captar una imagen de océanos de vapor de agua en la misma región donde probablemente se está formando un planeta”, afirmó en un comunicado Stefano Facchini, astrónomo de la Universidad de Milán (Italia), que ha dirigido el estudio publicado en la revista Nature Astronomy y en el que participó el ESO.

El agua es un ingrediente clave para la vida en la Tierra, y también se cree que desempeña un papel importante en la formación planetaria.

Sin embargo, hasta ahora nunca se había podido mapear cómo se distribuye el agua en un disco estable y frío, es decir el tipo de disco que ofrece las condiciones más favorables para que se formen planetas alrededor de las estrellas.

Foto: Forbes México

“Nuestros resultados muestran cómo la presencia de agua puede influir en el desarrollo de un sistema planetario, tal como lo hizo hace unos 4 mil 500 millones de años en nuestro propio Sistema Solar”, añadió Facchini.

En el disco interior de la joven estrella HL Tauri, similar al Sol y ubicada a 450 años luz de distancia de la Tierra, las observaciones han revelado la presencia de al menos tres veces más agua que en todos los océanos de la Tierra.

“Es realmente impactante que no solo podamos detectar, sino también captar imágenes detalladas (…) a una distancia de 450 años luz de nosotros”, señaló el coautor del estudio Leonardo Testi, astrónomo de la Universidad de Bolonia (Italia).

La comunidad astronómica sabe que hay una brecha en el disco de HL Tauri y ahí es donde se detectó una cantidad significativa de agua.

“Nuestras imágenes recientes revelan una cantidad sustancial de vapor de agua a un rango de distancias de la estrella que incluye una brecha en la que actualmente podría estar formándose un planeta”, explicó Facchini.

Esto sugiere que este vapor de agua podría afectar a la composición química de los planetas que se formen en esas regiones.

Observar el agua con un telescopio terrestre no es fácil, ya que el abundante vapor de agua presente en la atmósfera de la Tierra degrada las señales astronómicas.

El hallazgo ha sido posible gracias al Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), del que el ESO es socio.

ALMA, operado por ESO junto con sus socios internacionales, es un conjunto de telescopios ubicado en el desierto chileno de Atacama, a unos 5 mil metros de altitud, que fue construido en un ambiente alto y seco precisamente para minimizar esta degradación.

“Es realmente emocionante presenciar directamente en una imagen cómo se liberan las moléculas de agua de las partículas de polvo helado”, explicó Elizabeth Humphreys, astrónoma de ESO que también ha participado en el estudio.

Los granos de polvo que forman un disco son las semillas de la formación de planetas. Estos colisionan y se agrupan en cuerpos cada vez más grandes que orbitan alrededor de la estrella.

Con información de EFE

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Científicos mexicanos desarrollan tecnología que mejora el control de glucosa y detecta de manera temprana daño renal

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México.- Científicos mexicanos desarrollaron una tecnología que ayuda a mejorar el control de la glucosa y a detectar de manera temprana el daño renal, en un país donde la diabetes es una epidemia que ocasiona más de 115 mil decesos anuales, la segunda causa de muerte, informó el Instituto Politécnico Nacional (IPN).

La tecnología, desarrollada por científicos del IPN y del Centro de Investigación de Estudios Avanzados (Cinvestav), está basada en espectroscopía fotoacústica, la cual determina en personas con diabetes la hemoglobina glucosilada (el marcador del control de la diabetes y sustancias asociadas a daño renal), detalló la institución.

Este método, abundó, usa 60 microlitros de sangre, aproximadamente un tercio de gota, para medir distintas variables y, a diferencia del método convencional, no usa sustancias tóxicas como el cianuro de potasio para tratar la muestra.

Foto: MVS Noticias

Cerca de 422 millones de personas en el mundo y 62 millones en América padecen diabetes mellitus tipo 2, enfermedad que daña progresivamente órganos como el corazón, los vasos sanguíneos, ojos, riñones y nervios, según la Organización Panamericana de la Salud.

En México, según el Instituto Nacional de Estadística y Geografía (Inegi), este mal afecta a más de 12.8 millones y es la segunda causa de muerte.

Guadalupe Cleva Villanueva López, investigadora de la ESM y titular del proyecto apoyado por la Secretaría de Educación, Ciencia, Tecnología e Innovación (Sectei) de la Ciudad de México, destacó que esta innovación detecta la hemoglobina glucosilada en sangre y otras sustancias en plasma y orina para el control de la diabetes y diagnóstico de daño renal.

“Al detectar hemoglobina glucosilada, creatinina, urea y proteínas se mejorará el control metabólico de la diabetes y evitará la insuficiencia renal al hallar oportunamente el daño”, explicó la científica.

Alfredo Cruz Orea, especialista en física del Cinvestav, señaló que, aunque la espectroscopía fotoacústica se desarrolló a finales de los años 70, no es una técnica comercial.

Foto: Hogarmanía

“Con este prototipo y un software que desarrollamos se obtuvieron resultados novedosos. En un rango amplio del espectro de absorción de la sangre se pueden ver diferentes elementos indicativos de diabetes y daño renal”, precisó.

El Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición “Salvador Zubirán” (INCMNSZ) optimizará y validará la utilidad de la tecnología en 400 pacientes con diabetes y 400 voluntarios sanos.

Al mismo tiempo, el nuevo método de diagnóstico tendrá que ser analizado por la Comisión Federal para la Protección Contra Riesgos Sanitarios (Cofepris), la autoridad sanitaria nacional, para obtener su registro sanitario en caso de que cumpla con los requisitos de calidad, seguridad y eficacia.

Además, para lograr la aceptación internacional a través de la Federación Internacional de Diabetes, se buscará la patente del nuevo método de detección de hemoglobina glucosilada.

En tanto, el software se inscribirá en la Asociación Americana de Nefrología (ASN por sus siglas en inglés) luego de obtener el registro de derecho de autor, ahora en trámite y se buscará mejorar la tecnología para hacerla portable.

Con información de EFE

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Investigadores del CSIC de España confirman la presencia por primera vez, del virus de gripe aviar en la Antártida

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España.- La presencia del virus de la gripe aviar altamente patógeno se ha detectado por primera vez en ejemplares de aves muertas en la Antártida, confirmaron investigadores del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de España.

Los científicos del CSIC, Ángela Vázquez y Antonio Alcamí, confirmaron, después del análisis, la presencia del virus en dos muestras de skuas (págalos) muertas, que científicos argentinos recogieron en las proximidades de la base antártica Primavera, informó el CSIC en un comunicado.

Este hallazgo, según el CSIC, va a permitir a los programas polares nacionales estar preparados para evitar la transmisión de la infección por medios humanos y, sobre todo, evitar el contagio de personas.

Foto: Agencia Guatemalteca

El grupo de científicos, liderado por el investigador del CSIC, Antonio Alcamí, que trabaja en la Base Antártica Española Gabriel de Castilla, en la Isla Decepción, confirmó la presencia del virus en las dos muestras que se recogieron, según el CSIC, con las máximas medidas de protección para evitar la transmisión del virus a personas.

Una vez tomadas las muestras, los virus presentes en ellas se inactivaron inmediatamente para permitir su estudio de forma segura y fueron transportadas con máxima seguridad por un buque argentino de la Patrulla Antártica Combinada hasta la base española, donde fueron analizadas por Vázquez y Alcamí.

Los análisis han demostrado de manera concluyente que las aves estaban infectadas con el subtipo H5 de gripe aviar y al menos una contenía el virus altamente patogénico.

Dichos análisis consistieron en PCRs específicas para el virus de la gripe y el subtipo H5, seguidas de una secuenciación de la región de corte de la proteasa, lo que define con una certeza del cien por cien la presencia del virus de la gripe aviar altamente patogénica.

Foto: Diario Veterinario

Esta confirmación ha sido posible gracias a la colaboración internacional, especialmente con Argentina, y a la coordinación del Comité Polar Español.

Además han colaborado las organizaciones internacionales antárticas Scientific Committee for Antarctic Research (SCAR) y Council of Managers of National Antarctic Programs (COMNAP), que han sido informadas de los descubrimientos como lo exige el Tratado Antártico.

Este descubrimiento demuestra por primera vez que el virus ha llegado a la Antártida a pesar de la distancia y barreras naturales que la separan de otros continentes y podría explicar, además, las mortandades de aves durante el verano antártico.

La variante había sido encontrada en muchos lugares del hemisferio norte y, desde el año pasado, también en el sur.

Foto: El Espectador

El virus se ha descrito recientemente en las islas subantárticas, pero hasta la fecha, aunque se habían comunicado mortandades importantes de algunas aves, ningún país había demostrado la presencia de dicho virus en territorio antártico.

España puso en marcha el protocolo frente a la gripe aviar altamente patogénica en la Antártida en noviembre pasado, antes del comienzo de la campaña, que todos los participantes en el programa siguieron escrupulosamente, señala el Consejo.

Con información de EFE

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