Henry Cavendish fue por un tiempo el hombre más rico de Inglaterra gracias a una enorme herencia que recibió de su tío en 1776. Pero el dinero heredado, que se sumó al que ya tenía, no cambió su vida.

Siguió recluido en su laboratorio, pidiendo la comida por nota a sus sirvientes y recibiéndola a través de un ventanuco. Era misógino sin ninguna tendencia a la vida social; hoy quizá sería diagnosticado con el síndrome de Asperger y se le hubiera negado la caracterización de "personaje más notable en la historia de la ciencia" que le reconocieron sus comtemporáneos y pasó a la posteridad.

Los experimentos de Cavendish con el "aire inflamable" permitieron conocer la composición química del agua e identificar al hidrógeno (palabra que significa "engendro agua) como uno de sus dos componentes; el otro es el oxígeno.

La condición inflamable del hidrógeno, que Cavendish verificó tras descubrirlo, es la que hoy lo hace una fuente prometedora de energía, ya que vuelto a combinar con el oxígeno del aire el único producto de la combustión vuelve a ser agua.

El átomo de hidrógeno es el más simple de todos, está compuesto de un protón en el núcleo y un electrón girando en torno.

El hierro, por ejemplo, tiene 26 protones y pasa por ser el elemento químico más pesado que puede producir el estallido de una supernova.

Pero el hidrógeno, muy liviano, es el elemento más abundante en el universo (el 75%) y también en el organismo humano, es parte del agua y de las moléculas orgánicas, y el agua es el 60% del peso de nuestro cuerpo.

Es el combustible de las estrellas, que lo usan para producir su brillo mediante reacciones nucleares de fusión

Gracias al hidrógeno las células del organismo reciben los nutrientes, extraen de ellos la energía eliminan sus desechos.

El agua es un compuesto muy estable, lo que se debe a que el hidrógeno y el oxígeno están unidos muy firmemente en su molécula. Cada molécula de hidrógeno tiene por unidad de masa 120 veces más energía que el litio utilizado en baterías y tres veces más que los combustibles fósiles.

Aparece el hidrógeno
La disociación del agua en sus elementos, hidrógeno y oxígeno, se puede obtener por electrólisis, con corriente continua en el polo positivo se libera oxígeno y en el negativo, hidrógeno. Este procedimiento, por mucho tiempo de laboratorio, es ahora muy tenido en cuenta para obtener el hidrógeno para usarlo como fuente de energía.
Si la corriente eléctrica necesaria se obtiene de algún procedimiento que no implique uso de combustibles fósiles, como la energía solar, eólica o mareomotriz, el hidrógeno se denomina "verde", cuya misión es disminuir las emisiones de carbono y ralentizar el cambio climático antropogénico.

Por el momento, sólo el uno por ciento de todo el hidrógeno con fines energéticos se produce mediante la electrólisis con fuentes renovables, de modo que la finalidad de usar energía no contaminante está todavía lejos.

Argentina tiene todo
La posición argentina en esta materia es buena, porque posee desiertos en la Puna con sol sin nubes, posibilidades de usar las mareas en las costas de la Patagonia, producción de grandes cantidades de biomasa en la Pampa húmeda, y vientos constantes en el sur que también son una fuente potencial de energía limpia. El hidrógeno posee mucha más energía por unidad de peso que los combustibles fósiles y que las baterías de litio.

Por ahora, todavía en tren experimental, lo más prometedor para mover vehículos con hidrógeno es la pila de combustible, un artefacto electroquímico que a partir de la reacción del hidrógeno con el oxígeno genera electricidad y deja agua como residuo.

La electricidad se usa para alimentar los motores eléctricos que mueven el vehículo, que puede ser cargado como es ahora con gas natural comprimido. Un automóvil a hidrógeno se carga en cinco minutos, tiene más autonomía que un naftero o gasolero y como residuo solo produce vapor de agua.

Poco a poco
El uso del hidrógeno como combustible es todavía mínimo, pero se está difundiendo. Se utiliza para preparar alimentos, para elaborar fertilizantes, para el transporte, para obtener energía eléctrica.

Aunque parezca imposible, las computadores y los celulares en breve se alimentarán con hidrógeno, que es tan potente como combustible que puede ser fuente de energía eléctrica en el desierto con solo una garrafa.

El hidrógeno es el elemento químico más abundante. Es el 90% del número de átomos del universo. Un compuesto de hidrógeno y helio fue el primero formado, hace unos 13.800 millones de años.

En la tierra -salvo muy pequeña cantidad en la atmósfera, el 0,00006%- está combinado con casi todas las moléculas orgánicas y con el agua, de modo que el mar es una fuente casi inagotable.

Como todavía no hay muchas instalaciones productoras de hidrógeno, de modo que aún es caro. Es difícil de almacenar mientras la ingeniería no invente un sistema seguro.

Cómo funciona
El hidrógeno a presión entra en la pila por la parte del polo negativo, donde la molécula H(2) se divide en dos iones H+, es decir, en átomos cargados positivamente, y deja libres dos electrones. Los electrones en movimiento son electricidad que se usa en el motor eléctrico para mover la máquina

Al final del proceso los H+ se unen al O- para dar agua, que es expulsada como residuo.

El uso del hidrógeno se avecina de modo que parece inevitable. Producirlo es todavía caro, además es muy inflamable. Recordemos al Graf Zeppelin, el dirigible alemán que se incendió en 1936 en Nueva Jersey, lo que se hubiera evitado usando helio en lugar de hidrógeno. De todos modos, lo que interesaba en ese caso era el poder ascencional en el aire; mientras el hidrógeno es un combustible muy potente, el helio es un gas inerte que no se incendia.

Las ventajas
Ahora, cuando los combustibles fósiles parecen declinar en un camino hacia el agotamiento, los técnicos han puesto los ojos en el hidrógeno como nueva fuente de energía, que a pesar de su potencia ha sido relegada.

Sin embargo, el hidrógeno es renovable y abundante: es la fuente de energía más disponible de todas y no genera contaminación en los motores ni cuando es producido a partir del agua, si se usan fuentes de energía renovables.

Los combustibles fósiles generan más de 200 sustancias tóxicas durante la combustión, que generan efecto invernadero y contribuyen a la polución atmosférica.
Mientras un auto eléctrico requiere cuatro horas para la carga, un auto a hidrógeno se puede cargar en pocos minutos, más o menos como el gas natural comprimido
El hidrógeno es inflamable, pero sólo en la presencia de oxígeno y una fuente de energía para que se inicie la combustión, que puede ser explosiva. En realidad, poniendo hidrógeno y oxígeno en contacto, a pesar de la gran afinidad química entre ambos elementos, no reaccionan durante siglos si no hay una sustancia que acelere la reacción química, que se llama catalizador, o una chispa eléctrica.

Eduardo Galeano dijo en uno de sus libros que la modernidad ha encarecido el silencio. Ahora hay que ser rico para disfrutar del silencio, el que asombra a los que llegan a un bosque desde las ciudades. Quizá el hidrógeno contribuya en algo a recuperar la salud, no sólo porque limitará la polución que producen los gases de escape sino porque evitará los ruidos que generan los motores actuales con su sistema de expulsión de gases.

Cómo se obtiene
La industria química obtiene hidrógeno en la actualidad a partir del metano, llamado comúnmente "gas natural" quizá porque es el primero que sale al aire de los pozos petrolíferos. La molécula de metano está compuesta por un átomo de carbono y cuatro de hidrógeno. Tratándola con vapor de agua a alta presión se la disocia en sus componentes, obteniendo hidrógeno y dióxido de carbono.

El método más adecuado a la necesidad de evitar la contaminación es la electrólisis del agua; es decir, la disociación de la molécula de agua, que contiene dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, haciendo pasar por ella una corriente eléctrica continua. Para cumplir el propósito de disminuir la contaminación, la fuente de electricidad debe ser renovable: sol, viento, mareas, biomasa.

Sin embargo, todavía estamos lejos de este propósito. Casi todo el hidrógeno que se produce actualmente, unos 100 millones de toneladas anuales, proviene del carbón o del metano, obtenido por métodos muy contaminantes. Menos del uno por ciento proviene de la electrólisis del agua.

Y esto es así porque el hidrógeno verde es más caro que el gris. La merma en el precio de las energías renovables podría cambiar este panorama. Ahora la energía solar es mucho más barata que hace una década y también la eólica, de modo que la electrólisis del agua se vuelve económicamente viable

Pero construir plantas de producción de hidrógeno verde requeriría de unos 300.000 millones de dólares en pocos años. Un informe de Bloomberg asegura que la demanda para 2050 será de 700 millones de toneladas, lo que justificaría una inversión que podría convertirse en una gran oportunidad financiera.

La producción de hidrógeno gris a partir del carbón o del metano emite alrededor de 800 millones de toneladas de dióxido de carbono al aire. El hidrogeno verde podría hacer cosas del pasado de los métodos de producción de hidrógeno gris.

Hoy en día, la guerra que obligó a los europeos a prescindir en alguna medida del gas natural ruso los ha hecho explotar de nuevo el carbón, como en tiempos de la revolución industrial, volviendo en condiciones actuales a contaminar el aire.

La inversión en hidrógeno verde, cuando vuelva la paz, podrá ser el camino a una vida sin contaminación por dióxido de carbono.

Qué hay del otro lado
El principio de conservación de la energía, el primer principio de la termodinánica, dice que la energía no se crea ni se destruye, sólo se conserva. Los balances de energía se basan en ese principio de base experimental.

El balance económico en el caso del hidrógeno es determinar si la cantidad de energía para obtenerlo es más o menos costosa que la que proveerá su uso. Por ejemplo: si para extraer un barril de petróleo del subsuelo se necesita la energía de un barril de petróleo o más, el proceso no interesa económicamente.

Con métodos modernos se puede hacer realidad el sueño de los "sopladores" de antaño y convertir el plomo en oro, pero a un costo enorme. Por ahora, es mucho más económico seguir agujereando la tierra.

Además, desde otro punto de vista, hay que determinar el daño ambiental producido por los métodos usados para obtener hidrógeno. El hidrógeno "gris" obtenido a partir del carbón, el método usual actualmente, genera más daño que a partir de la electrólisis del agua.

El agua puede disociarse en sus elementos con corriente proveniente de fuentes "limpias"; pero entonces hay que determinar cuánto contaminan las herramientas necesarias para hacer funcionar las fuentes "limpias".

Por ejemplo, la energía solar se convierte en electricidad gracias a paneles solares, que son cada vez más baratos; pero cuya construcción es contaminante y tienen una vida útil limitada. Al final se convierten en basura que hay que desechar y vuelven a ser contaminantes.

Los que promueven el hidrógeno como el futuro energético actúan como los que alaban el progreso sin saber cuánto queda por el camino. Llega el momento en que ni los propagandistas ni sus víctimas saben lo que han perdido.

¿Cómo se levantaron las enormes piedras de las construcciones megalíticas milenarias? No lo sabemos, pero ahí están. Algo hemos perdido, en este caso posiblemente desde el punto de vista técnico, pero no sabemos qué.
De la Redacción de AIM.