# Análisis 151: El biohidrógeno, elemento clave en la descarbonización del sector energético

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Se analiza la combustión de biohidrógeno &#x20;

Analizar las variables más importantes del proceso de combustión.
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Desventajas del H<sub>2</sub> como combustible:&#x20;

* baja densidad energética por unidad de volumen, por lo que se requiere considerar avanzados métodos para poder almacenarlo
* amplio rango de inflamabilidad y explosividad,&#x20;
* alta difusión molecular o alta temperatura de llama, que produce altas concentraciones de partículas NO<sub>x</sub>.

El biohidrógeno es un tipo de hidrógeno producido a partir de fuentes de biomasa.

Este es un tipo de biocombustible, como el bioetanol, el biodiésel, el biogás o el bio-aceite. Existen tres clases de biocombustibles:

* Primera generación: se obtienen a partir de cultivos alimentarios.
* Segunda generación: se obtienen a partir de cultivos no alimentarios o residuos.
* Tercera generación (avanzado): se obtiene mediante microbios.  \\

Los biocombustibles avanzados presentan varias ventajas sobre los de primera y segunda generación. Si bien los de primera generación han provocado aumentos en los precios de los alimentos, los avanzados no lo han hecho. En comparación con los de segunda generación, los avanzados podrían captar la energía solar con una eficiencia diez veces mayor, lo que significa que se necesitan áreas o terrenos más pequeños para producir suficiente combustible.

El biohidrógeno es un ejemplo de biocombustible avanzado (o de tercera generación). En las tecnologías de biocombustibles avanzados, los microbios se cultivan en biorreactores especiales y se les proporciona la energía y los nutrientes que necesitan, como la luz solar, la materia orgánica residual, el CO<sub>2</sub> del aire o de plantas de gas convencionales. A medida que crecen, los microbios producen el biocombustible.

Entre los biocombustibles avanzados, el biohidrógeno resulta especialmente atractivo debido a sus excelentes propiedades como combustible y a su fácil obtención en el biorreactor. Por el contrario, los biocombustibles, como los bio-aceites, deben purificarse a partir de las células microbianas, lo cual resulta complejo y costoso.

Se están empleando con éxito abundantes biomasas derivadas de diversos sectores como fuentes de producción de biohidrógeno. La disponibilidad y derivabilidad de la biomasa se pueden clasificar en diferentes generaciones según su composición y productividad de hidrógeno. Si bien se estudian diversas tecnologías, como la fotólisis, la fotofermentación y la fermentación oscura, para la posible producción de biohidrógeno a partir de biomasas lignocelulósicas, también se enfrentan a algunas dificultades prácticas durante su aplicación.

En general, la biomasa son los compuestos orgánicos vegetales derivados del proceso de fotosíntesis, como los cultivos, los árboles y las algas. Además, es un recurso alternativo a los combustibles fósiles y un biopolímero abundante en la Tierra. Las algas se consideran biomasas de tercera generación eficientes para la producción de biohidrógeno debido a su alto contenido de carbohidratos. Pueden ser unicelulares o multicelulares, procariotas, como las algas verdeazuladas (cianobacterias), y eucariotas, como las algas rojas, pardas y verdes.

El biohidrógeno desempeña un papel muy relevante en la descarbonización del sector energético, aunque los altos costos de producción dificultan su inclusión en el mercado. A pesar de las dificultades, la producción de hidrógeno verde está avanzando gracias a las recientes políticas energéticas.&#x20;

PIRÓLISIS para la producción de hidrógeno: La pirólisis emerge como una tecnología muy atractiva, mediante la cual los residuos orgánicos se someten a altas temperaturas, entre 500 y 900 °C, en\
una atmósfera libre de oxígeno y entre 0.1 y 1.5 MPa. Este proceso termoquímico conduce a la producción de bioaceite (líquido), carbón vegetal (sólido) y una corriente gaseosa, un elemento clave para la generación de hidrógeno. Las reacciones secundarias, que dependen de la configuración del reactor, contribuyen a la producción de hidrógeno gaseoso junto con otros subproductos, como CO, CH<sub>4</sub> e hidrocarburos ligeros que, mediante reformado con vapor, permiten aumentar la producción de hidrógeno.&#x20;
