61) ¿Produce efecto invernadero el hidrógeno?
La semana pasada explique cuál es el motivo para que ciertos gases calienten la atmósfera. Pero esta vez, en vez de centrarnos en CO₂, CH₄, N₂O, HFC, PFC y SF₆, nos centraremos en el H₂.
Los gases, que producen efecto invernadero, absorben la luz infrarroja, sufriendo oscilaciones entre sus átomos, y por tanto viéndose alterada la distancia entre ellos. Cuando las moléculas dejan de estar en esos estados excitados de vibración, vuelven a emitir en todas direcciones radiación infrarroja a la atmósfera, traduciéndose en un aumento de temperatura.
El hidrógeno es una molécula diatómica y lineal, que solo tiene un enlace que une a los dos átomos. Las oscilaciones entre esos dos átomos hacen que se contrarreste el momento dipolar generado por cada átomo, y por lo tanto el resultante sea nulo. Es por ello, no contribuyen directamente al efecto invernadero.
Pero ciertos estudios mencionan que puede disponer de un efecto sobre el calentamiento global. A pesar de no ser un efecto directo como hemos descrito previamente, ya que por la naturaleza de la molécula no es posible, si que tangencialmente influye en agravar el efecto invernadero.
La interacción del hidrógeno con el radical de hidroxilo (·OH), disminuye la concentración del radical, quien actuaba en nuestro favor atacando el metano y reduciendo su concentración en la atmósfera. Tenemos que ser consciente, que aunque no estemos habituados a escucharlo, el metano (constituyente principal del gas natural) tiene un potencial de calentamiento global (GWP) sobre el horizonte temporal de 100 años de 23 veces mayor que el CO₂.
Según el informe de “Atmospheric Implications of Increased Hydrogen Use”, se estima que el GWP de H₂ a 100 años puede ser 11 ± 5 (es decir, 11 veces superior al dióxido de carbono).
Por todo ello, si finalmente la producción de hidrógeno a nivel mundial se incrementa para descarbonizar la sociedad del futuro, habrá que minimizar al máximo las fugas o venteos a la atmósfera, porque flaco favor harán a la transición energética.
-Bonus track, abriendo nuestro espectro podemos observar como el agua, H₂O, también tiene la capacidad de vibrar rompiendo su momento dipolar. Con lo que efectivamente, el vapor de agua también produce calentamiento global. Aunque, no se suele tener en cuenta en los estudios, dado que el vapor de agua que se encuentra en la atmósfera tiende al equilibrio con el agua líquida que tenemos en la superficie de la Tierra (75% de la superficie terrestre del globo).
61) Does hydrogen produce a greenhouse effect?
Last week, explain why certain gases warm the atmosphere. But this time, instead of focusing on CO₂, CH₄, N₂O, HFCs, PFCs, and SF₆, we'll focus on H₂.
The gases, which produce the greenhouse effect, absorb infrared light, undergoing oscillations between their atoms, and therefore the distance between them is altered. When the molecules are no longer in these excited states of vibration, they re-emit infrared radiation in all directions into the atmosphere, resulting in an increase in temperature.
Hydrogen is a diatomic and linear molecule, which only has one bond that joins the two atoms. The oscillations between these two atoms counteract the dipole moment generated by each atom, and therefore the resultant is zero. That is why they do not contribute directly to the greenhouse effect.
But certain studies mention that it may have an effect on global warming. Despite not being a direct effect as we have previously described, since it is not possible due to the nature of the molecule, it does have a tangential influence on aggravating the greenhouse effect.
The interaction of hydrogen with the hydroxyl radical (·OH) decreases the concentration of the radical, which acted in our favor by attacking methane and reducing its concentration in the atmosphere. We have to be aware that, although we are not used to hearing it, methane (the main constituent of natural gas) has a global warming potential (GWP) over a 100-year time horizon that is 23 times greater than CO₂.
According to the report on “Atmospheric Implications of Increased Hydrogen Use”, it is estimated that the GWP of H₂ at 100 years can be 11 ± 5 (that is, 11 times higher than carbon dioxide). As hydrogen increases worldwide to decarbonize the society of the future, leaks or vents into the atmosphere must be minimized as much as possible, because they will do the energy transition a disservice.
-Bonus track, opening our spectrum we can see how water, H₂O, also has the ability to vibrate breaking its dipole moment. So effectively, water vapor also produces global warming. Although, it is not usually taken into account in studies, since the water vapor found in the atmosphere tends to balance with the liquid water that we have on the Earth's surface (75% of the terrestrial surface of the globe).