Glosario

Ánodo: Electrodo en el que se produce la reacción de oxidación, en la cual existe una pérdida de electrones, aumentando su estado de oxidación (EJ: +1 a +3). Aplicado a la producción de hidrógeno mediante electrólisis, en este electrodo se forma el oxígeno a través de la oxidación del agua.
/ Ver también definición de cátodo.

Blending de hidrógeno con gas natural: La palabra proviene del inglés que significa mezclar. En la industria del hidrógeno se habla de blending cuando se desea mezclar el hidrógeno con el gas natural en las redes de transporte o distribución. Esta aplicación ya tiene casos de éxito a nivel mundial y Chile ya tiene un proyecto en la ciudad de Coquimbo. Dentro de las ventajas que tiene, está la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero por el desplazamiento del gas natural y la posibilidad de usar la actual infraestructura de gas natural.

Cadena de valor: Se le llama cadena de valor a los procesos necesarios para crear un producto. En el caso del hidrógeno, la cadena de valor incluye:

• Obtención de electricidad renovable
• Producción
• Acondicionamiento
• Almacenamiento
• Transporte y distribución
• Reconversión
• Uso final

CAEX: Dentro de la industria minera, corresponde a camiones de extracción de alto tonelaje. Se utilizan para el transporte de mineral, usualmente en las minas a rajo abierto.

Catálisis: Proceso en el cual se aumenta la velocidad de reacción química por la presencia de un catalizador. Para el proceso de formación de metanol (CH₃OH), este compuesto se obtiene mediante la catálisis del CO y H_2.

Catalizador: Sustancia o elemento que favorece una reacción química sin participar directamente en ella.

Cátodo: Electrodo que se produce la reacción de reducción, en la cual existe una ganancia de electrones, disminuyendo su estado de oxidación (EJ: +3 a +1). Aplicado a la producción de hidrógeno mediante electrolisis, en este electrodo se forma el hidrógeno / Ver también la definición de ánodo.

Celda de combustible (Fuel cell): Corresponde a un equipo electroquímico que convierte la energía química de una reacción en energía eléctrica. En el caso del uso del hidrógeno en una celda de combustible, este reacciona electroquímicamente con el oxígeno del aire, produciendo energía eléctrica, vapor de agua como producto y calor. Las más usadas para el transporte son las celdas PEM.

Densidad relativa: Es la relación entre las densidades de dos compuestos, en el denominador se encuentra la densidad de referencia.

Desalinización: Es un proceso mediante el cual se trata el agua para disminuir la cantidad de iones presentes en ellas, disminuyendo así conductividad. Existen diferentes procesos para realizarla, pero el más conocido es la osmosis inversa. En el caso del hidrógeno, se utiliza este proceso para tratar el agua que se utilizará en el proceso de producción. Ver también la definición de osmosis inversa.

Deshidrogenación: Es un proceso químico en el cual las moléculas pierden los átomos de hidrógeno. En el caso del hidrógeno verde, existen ciertos portadores que facilitan el transporte de este compuesto en grandes distancias, como por ejemplo, el amoniaco (NH₃). Por lo tanto, en el caso que no se quiera usar este compuesto directamente y se desee usar  H₂ gaseoso, el amoniaco debe pasar por un proceso de deshidrogenación.

Electrolisis: Proceso en el cual mediante el uso de electricidad se separan ciertos compuestos. En el caso de la electrolisis del agua, se obtiene como producto hidrógeno y oxígeno.

Electrodo: Lugar donde se ocurren las semirreacciones de oxidación y reducción. Este suele estar hecho de distintos materiales, como el acero inoxidable, óxido de rutenio, iridio, entre otros dependiendo de los requerimientos de la operación.

Electrolito: Es un medio, el cual puede ser liquido o sólido y es capaz de conducir corriente eléctrica debido al movimiento de iones.

Electrolizador: Corresponde al equipo que realiza el proceso de electrolisis de manera industrial. Está compuesto por un ánodo y un cátodo. El ánodo está conectado a la terminal positiva de la fuente de poder y el cátodo a la terminal negativa.
/ Ver también definiciones de ánodo y cátodo, respectivamente.

Electrolizador PEM: Es una tecnología para la producción de hidrógeno, que en los últimos años ha tenido un mayor desarrollo a nivel industrial. Utilizan una membrana polimérica para realizar el intercambio de protones.

En el ánodo ocurre la siguiente reacción:

A partir de la molécula de agua, esta se separa en oxígeno   y protones de hidrógeno . Estos últimos () atraviesan la membrana polimérica hacia el cátodo, reaccionando con los electrones provenientes del circuito eléctrico obteniéndose el hidrógeno gaseoso:

Electrolizador Alcalino: Este tipo de electrolizadores tiene una gran madurez en el mercado. Utilizan hidróxido de sodio o hidróxido de potasio como electrolito y un diafragma encargado de separar gases.

El hidrógeno se produce en el cátodo:

Los iones hidroxilo  migran hacia el formando oxígeno y liberar electrones:

 Energía renovable: Es la energía que se obtiene de fuentes que se consideran inagotables. Entre ellas tenemos la hidráulica, geotérmica, solar, eólica, biomasa y la obtenida del océano.

Estrategia nacional de hidrógeno verde: Documento lanzado el 3 de noviembre del año 2020 por el Ministerio de Energía, el cual sienta las bases y ambiciones del desarrollo de una industria de hidrógeno verde en Chile.

Fragilización por hidrógeno: Fenómeno que ocurre debido a la interacción de los átomos de hidrógeno con algún material. Normalmente ocurre con aceros dúctiles, lo cual está relacionado con las redes de gas natural cuando hablamos de la aplicación de blendig. El conocimiento de la materialidad de las redes es clave para evitar este fenómeno.
/Ver también la definición de blending.

GEI: Gases de efecto invernadero, los cuales inciden en el calentamiento global y el cambio climático. Estos pueden ser emitidos de forma natural o debido a la acción del ser humano. Ver también la definición de NOx.

Grúas horquillas o forklifts: Las grúas horquillas se utilizan en los centros de distribución y en la logística a nivel industrial. Son encargados de mover carga de un punto a otro. Dependiendo de la grúa horquilla pueden mover cargas desde 1500-7000[kg]. A nivel nacional son las primeras aplicaciones que se están comenzando a implementar.

Hidrogenación: Es una reacción química, en la cual el gas hidrógeno reacciona con otro compuesto agregando átomos de hidrógenos en la molécula.

Hidrógeno: Primer elemento de la tabla periódica, el cual en forma gaseosa se presenta como la molécula H₂. Como no se encuentra de forma libre en la naturaleza, hay que producirlo industrialmente. También es un vector energético capaza de almacenar grandes cantidades de energías que pueden ser usadas en los momentos que se requiera. Chile tiene la gran ventaja de producirlo a bajo costo mediante el uso de energías renovable con baja huella de carbono.

Hidrógeno comprimido: Es el hidrógeno que se encuentra almacenado a alta presión, lo cual permite su transporte y posterior uso.

Hidrógeno verde: Es el hidrógeno obtenido mediante la electrolisis del agua usando energía renovable, lo cual le otorga el carácter verde. Hay que recordar que el hidrógeno es un gas incoloro, por lo que solo es una clasificación según su método de producción.

Hidrocracking: Proceso que ocurre en las refinerías de petróleo, en el cual el hidrógeno participa como reactivo disminuyendo el tamaño de las cadenas largas Carbono-Carbono que contiene el petróleo.

Ion: Es una partícula cargada con carga. Esta puede ser un átomo o una molécula (unión de dos o más átomos).

Índice de Wobbe: Índice que mide la intercambiabilidad de mezcla de gases. Para su cálculo se utiliza la densidad relativa y el poder calorífico. La normativa en Chile indica que este índice debe estar entre los rangos:

Licuefacción: Es un proceso físico en el cual existe un cambio de estado de la materia desde el estado gaseoso al estado líquido. En el caso del hidrógeno, se utiliza para transformar el hidrógeno gaseoso en hidrógeno líquido, el cual se encuentra a una temperatura de -252,87 °C, así aumentando su densidad energética y facilitando el transporte en zonas alejadas de los puntos de producción.

Membrana polimérica: Se utiliza en los electrolizadores PEM, la cual no permite el intercambio de los gases. Está compuesta por grupos funcionales del ácido sulfónico (SO₃H), los cuales tienen la funcionalidad de conducir el proton H⁺. La membrana más utilizada en la electrolisis del agua se llama Nafión.
/Ver también definición de electrolizadores.

Meta-nación: Es un proceso mediante el cual se forma gas metano (CH₄) de forma sintética, en el cual reacciona el CO y el H₂ formando el CH₄.

NDC: Son los diferentes compromisos de carbono neutralidad al 2050 que los países suscritos al Acuerdo de Paris (2015) de forma voluntaria establecen con el propósito de reducir los gases de efecto invernadero. Esto, en el marco de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático.

NOX: Los NO_X hacen referencia a ciertos gases que son muy reactivos. Dentro de ellos encontramos al NO₂ (dióxido de nitrógeno) y al NO (óxido nítrico). Estos compuestos pueden formar ozono en lugares donde es un contaminante como es la troposfera. También estos gases contribuyen a la crisis climática y podrían ocasionar lluvias acidas.
/ Ver también definición de GEI.

Osmosis: Es el movimiento del solvente a través de una membrana semipermeable. El solvente fluye desde el lugar de menor concentración hasta el de mayor concentración tratando de igualar estas. Ver también las definiciones de presión osmótica y desalinización.

Osmosis Inversa: Proceso contrario a la osmosis, en el cual se aumenta la presión del agua que se encuentra a mayor concentración, para hacerla pasar por una membrana semipermeable y así eliminar los iones presentes en ella.

Poder calorífico: Es la cantidad de energía que desprende un combustible cuando está sometido a una reacción de combustión.

Presión osmótica: Se define como la presión para evitar el flujo de un disolvente a través de una membrana semipermeable. Ver también definición de osmosis.

Punto de inflamabilidad: Es la temperatura en la que los combustibles producen los vapores necesarios para formar una mezcla inflamable con el aire. Suele confundirse con la temperatura de autoignición, la cual es la temperatura que el combustible estalla en llamas.

Solución Electrolítica: Es una solución compuesta por electrolitos, los cuales son capaces de conducir la corriente eléctrica. Ver también definición de electrolito.

Stack: Es el conjunto de secciones o partes que constituyen un electrolizador que van apilados en una estructura y permiten la producción de hidrógeno.

Transición energética: Concepto que tiene relación con el cambio del uso de combustibles fósiles al de fuentes de energías más limpias que tengan baja o nula emisiones de contaminantes a la atmósfera

Unidades de medida: Corresponde a una convención que se usa para medir magnitudes físicas. Dentro de las cápsulas que viste en Profesor Cavendish o en la página de Misión Cavendish encontrarás:

1. Nm₃: Unidad de volumen en condiciones normales.
2. BTU (British Thermal Unit): Unidad de energía inglesa.
3. kWh: Relación entre energía y tiempo.
4. kW: Unidad de energía del sistema internacional.
5. °C: Unidad para medir temperatura.
6. Ppm: partes por millón.
7. Bar: Unidad del sistema ingles que mide presión.
8. Atm: Unidad del sistema internacional para la medición de la presión.
9. us/cm: Unidad que mide la conductividad.

Nota: Si quieres saber más sobre conversión de unidades o equivalencias energéticas del hidrógeno, puedes visitar el siguiente link: https://h2tools.org/