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El hidrógeno y la electricidad en el ciclo de la vida

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La importancia de la electricidad como motor de la economía circular. Gracias a la producción eléctrica a través de las energías renovables, la economía circular redobla su sentido. Con una fuente ilimitada de energía y cada día más barata, no solo podemos hacer sostenible todo nuestro sistema productivo. Gran parte de esta energía «barata»la podremos utilizar para «limpiar» nuestro planeta. Elementos como el Carbono y otros metales que hemos lanzado a la atmósfera, los podemos recuperar y reutilizarlos en el sistema. Gracias a las recientes propiedades descubiertas del Carbono : grafeno, diamantes sintéticos… estos desechos o subproductos de la industria, ahora adquieren un gran valor y es rentable su recuperación de la atmósfera.

Hasta ahora hemos intentado imitar a la naturaleza pero lo hemos hecho a la inversa: MUY MAL!!!

El ciclo de la vida no se basa en el carbono, se basa en el hidrógeno,al igual que el sol.El carbono es una mera comparsa para sintetizar en forma sólida el hidrógeno y su reactivo que es el oxígeno. A temperatura ambiente el hidrógeno es un líquido si se combina con el oxígeno y un sólido si se combina con el oxígeno y el carbono. La energía del sol se acumula formando enlaces de H/C/O. Cadenas que gracias a las altas temperaturas y presiones del interior de la tierra se transforman en los famosos hidrocarburos que utilizamos en la actualidad:H/C que al oxidarlos obtenemos calor + agua + dióxido de carbono + otros…Las mitocondrias son como pilas de combustible:usan el hidrógeno del agua para almacenar energía sintetizando-lo en una cadena junto con el carbono. para poder ser oxidado después obteniendo energía +CO2 y HO2
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Nos basamos en el carbono y los hidrocarburos como almacenaje y fuente de energía. Pero lo hemos hecho de una forma torpe y negligente. Las plantas respiran siempre,lo hacen las 24 horas del día. La diferencia es que durante las horas de luz son capaces de guardar el oxígeno y  la energía que necesitan constantemente a través de la fotosíntesis.  Gracias a  la energía procedente del sol, las células son capaces de sintetizar cadenas de carbohidratos gracias a los fotones de la luz absorbida por la clorofila, para posteriormente poder ser utilizada cuando no hay luz , todo gracias a la fotosíntesis. Las plantas han estado en equilibrio con el planeta, sintetizando el  COde la atmósfera junto con el agua (H2O)y otros elementos en forma de celulosa  (C6H10O5)n ) que es una cadena de carbohidratos. Las plantas no podrían almacenar la energía en forma de hidrógeno (h2) es un gas, es complicado de almacenar en grandes cantidades. Lo hicieron a través del carbono que siendo un elemento sólido en condiciones ambientales se convierte en gas cuando se combina con el oxígeno. Al contrario del hidrógeno y el oxígeno que son gase , pero se convierte en líquido cuando se combinan entre si «agua» (H0) y se convierte en sólido en combinación con el carbono. Tres elementos que combinados pueden adquirir propiedades muy diferentes:

Gas/líquido/sólido

hidrocarburos-elektromovil 2019

La oxidación de los combustibles sólidos.

Los derivados del petróleo son polímeros de cadenas de carbono e hidrógeno en su mayoría junto con otros elementos como el Nitrógeno. Si oxidamos estos elementos obtenemos energía en forma de calor +CO2+HO2+otros elementos. Es lo que hacemos con la gasolina o el gasoil en los motores de combustión y con el resto de combustibles sólidos: carbón,gas natural…. cuando los quemamos en una caldera para producir calor. Obteniendo además gases de efecto invernadero no deseados.

Por eso es tan importante abandonar el ciclo del carbono YA!!!

Emular a la naturaleza no es usar el carbono como almacenaje de la energía procedente del sol, es usar el hidrógeno.

La luz solar y el electrón son nuestros grandes aliados, junto con el hidrógeno. El circulo está cerrado. Gracias a la luz solar producimos electricidad que a la vez la podemos almacenar en forma de hidrógeno. Este hidrógeno se puede transportar al igual que lo hacemos con el gas natural pero para ser utilizado en pilas de combustible y producir electricidad donde la necesitemos y cuando la necesitemos. Todo al margen de la producción. podemos producir grandes cantidades de hidrógeno en zonas desérticas durante el día para ser utilizado en las ciudades y producir electricidad las 24 horas.

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En esta sección abordaremos todos los temas relacionados con la economía circular, energías renovables , reciclaje, electromovilidad sostenible. La energía ni se crea si se destruyes , está en continua transformación. La naturaleza es sabia y descubrió que  la fotosíntesis es a mejora manera de aprovechar la energía del sol. una energía prácticamente infinita. Gracias a la energía fotovoltaica podemos transformar la energía del sol en energía eléctrica. Esta energía la podemos usar al instante, transportarla o acumularla en baterías.  La forma más eficaz de almacenarla es producir Hidrógeno a través de la electrólisis. Para después ser utilizada en una pila de combustible para volver a producir electricidad con el único residuo que es agua.

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En la economía circular tanto los desechos orgánicos como los desechos industriales son reincorporados al ciclo una y otra vez.

  • Optimizando siempre los usos ,los recursos y la energía.
  • Tal como ocurre en la naturaleza nada se desperdicia.
  • Los desechos de unos son los recursos de otros..

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Tomando como ejemplo el modelo cíclico de la naturaleza, la economía circular se presenta como un sistema de aprovechamiento de recursos donde prima la reducción de los elementos: minimizar la producción al mínimo indispensable, y cuando sea necesario hacer uso del producto, apostar por la reutilización de los elementos que por sus propiedades no pueden volver al medio ambiente. Recoger-producir-utilizar-reciclar. Es un ciclo sin fin, donde las materias primas son reutilizadas una y otra vez , utilizando energías sostenibles para su obtención, transformación y  posterior reciclaje.

Ciclo biológico/orgánico y Ciclo técnico/ industrial

La biomasa es la materia prima de una biorefinería del mismo modo que el petróleo lo es de una refinería tradicional. Por biomasa se entiende desde residuos orgánicos de origen agrícola, ganadero, forestal, industrial o urbano, hasta microalgas o plantas acuáticas. Las biorefinerías se caracterizan por transformar las biomasa en varios productos finales, desde bioenergías hasta bioproductos, pasando por bioplásticos, bioquímicos… Los productos finales de las biorefinerías pueden sustituir a productos ya existentes en el mercado, generalmente de origen fósil, o bien convertirse en nuevos incorporando funcionalidades diferentes o mejoradas”.

Estamos trabajando en producción de ácidos grasos para la obtención de bioplásticos, entre otras líneas de actividad, sin olvidar la obtención de biometano y biofertilizantes de base microalgal, entre otros productos.

Las biorefinerías son, además, una solución innovadora muy interesante para las empresas del sector del biogás que están buscando diversificar sus propuestas comerciales y obtener nuevos productos de los residuos orgánicos a través de la tecnología de las plantas de digestión anaerobia.

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Instalación de energía  autosuficiente y sostenible. 

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Fuentes de energías renovables

La buena noticia es que no hay una sola forma de generar energía limpia y de origen renovable. Por definición, las energías renovables no generan un aumento neto de  CO₂ ni residuos tóxicos, como ocurre en el caso del petróleo, energía nuclear o el gas natural. Además provienen de materias primas abundantes e inagotables como el agua, el viento o la luz solar. En el caso de la biomasa o los biocarburantes aunque generan CO₂ como residuo, el saldo al final es Cero ya que se han producido a partir de recoger  CO₂ de la atmósfera tal como hacen las plantas con la fotosíntesis.

La realidad es que las formas de generar energía renovable y limpia son múltiples. Hoy analizamos cuáles son las energías renovables y cómo se convierten en energía para que enciendas la luz de casa o pongas la calefacción en invierno.

Energía eólica

Son los parques eólicos los que transforman el viento en energía eléctrica a través de las aspas o palas de los aerogeneradores, que giran en función de la dirección que sople el viento. Pueden estar emplazados en tierra o en alta mar.

Energía hidráulica

Las centrales hidráulicas aprovechan la caída de agua desde una cierta altura para generar la energía. Ese agua pasa por una turbina hidráulica que transmite la energía mecánica del caudal de agua y mueve una turbina. A continuación un generador transforma ese movimiento en energía eléctrica. De ahí para a la red eléctrica y llega a nuestras casas.

Energía solar térmica o fotovoltaica

Hay varias formas de aprovechar la energía del sol y transformarla en energía. La energía fotovoltaica obtiene energía directamente de la radiación a través de reacciones químicas que se producen en las placas solares.

Por otro lado, la energía solar térmica aprovecha el sol para producir calor que se puede utilizar para cocinar, calefacción o agua caliente sanitaria directamente. Incluso se puede utilizar para generar energía eléctrica.

Sin duda en nuestro país la energía solar, en cualquiera de sus formas, es la que más potencial tiene para el autoconsumo energético.

Estas 3 son las que más energía de origen renovable generan en España, la eólica es líder indiscutible, seguida de la hidráulica y finalmente de la solar.

Energía de biomasa. 

Nos referimos a la electricidad que se genera a partir de recursos biológicos, es decir, utiliza toda la materia orgánica animal y vegetal. Paradójicamente, el funcionamiento de las centrales de biomasa es similar al de las centrales de combustibles fósiles y este tipo de generación se utilizaba bastante en la Revolución Industrial. Fue la llegada del carbón lo que finalmente apartó la biomasa.

Energía geotérmica.

 En este caso, una central geotérmica obtiene la energía eléctrica del calor natural del interior de la tierra (ya sea de roca caliente o reservorios de conducción). Aunque se considera limpia y renovable, la geotérmica sí que emite gases de efecto invernadero: 45 g de CO₂ de media. Aún así esta cantidad supone menos del 5% de lo que produce una central de carbón.

Energía mareomotriz y undimotriz. 

La mareomotriz genera la energía eléctrica a partir de las subidas y bajadas de marea. E incluso la puede generar a partir de las corrientes submarinas, que movilizan una turbina conectada a un generador. Por su parte, la energía undimotriz es todavía muy nueva, pero aprovechan el potencial de las olas para generar energía a través de unas turbinas. Ambas tecnologías son muy nuevas y todavía no son rentables, pero pueden ser una opción para el futuro.

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