Fundación Naturgy / FPE. Vol.1 Gas renovable

84 • 3. Tecnologías de producción de hidrógeno Ejercicio resuelto 2. En un ayuntamiento quieren incorporar 5 autobuses que funcionen a hidrógeno en su flota de autobuses. Cada autobús consumirá 30 kg de hidrógeno al día. Teniendo en cuenta la reacción global de la electrólisis ¿cuánta agua consumirá al día el proceso? Datos: MH 2 O = 18; MH 2 = 2; MO 2 = 32 La reacción global del proceso de electrólisis, teniendo en cuenta la reacción que se forma en el cátodo y en el ánodo es: H 2 O → H 2 + ½ O 2 , o lo que es lo mismo: 2H 2 O → 2H 2 + 1 O 2 Los coeficientes estequiométricos de la reacción indican que, por cada dos moles de agua, se producirán 2 moles de hidrógeno y 1 mol de oxígeno. Esto nos servirá para realizar el cálculo de cuánta agua necesitamos ya que la masa de cualquier mol es la masa molecular (M) expresada en gramos, es decir, si la masa molecular del agua es M = 18, 1 mol de agua equivale a 18 g. Por tanto, teniendo en cuenta la estequiometria de la reacción, obtenemos: 2H 2 O → 2H 2 + 1 O 2 2 mol de agua → 2 mol de hidrógeno + 1 mol de oxígeno 2 mol*18g/mol → 2 mol*2g/mol + 1mol*32g/mol 36 g H 2 O → 4 g H 2 + 32 g O 2 La reacción anterior nos indica que para producir 4 g de H 2 , necesitaremos 36 g de agua. En total, necesitamos producir 30 kgH 2 para 5 autobuses, es decir, 150 kg de hidrógeno al día. A partir de la siguiente relación, podemos obtener la cantidad de agua que se necesita para poder realizar el proceso de hidrólisis: Kg H 2 O = 150 kg H 2 * 36 g H 2 O / 4 gH 2 O = 1.350 kg H 2 O Así pues, para producir 150 kg de H 2 , se necesitarán 1.350 kg de H 2 O. Ejercicio 7. Si la reacción completa de la electrólisis es 2H 2 O → 2H 2 + 1O 2 Cuántos kg de hidrógeno obtendríamos a partir de 63 kg de agua, teniendo en cuenta que el peso molecular del H 2 O es 18 y del H 2 es 2.