Propietats inmediates   ·        Estat: a 25 ºC y 1 atm (101,325 kPa) està en estat gasós. ·        La temperatura de fusió: -259,2 ºC ·        La temperatura d'ebullició: -252,77 ºC ·        La massa atòmica: MH = 1,007940 kg/kmol ·        La massa molecular: MH2 = 2,01588 kg/kmol ·        La constant específica del gas, R' = R/MH2 = 8314/2,01588 = 4124,3 J/(kgK). ·        La constant de difusió, D = 0,61 cm2/s. ·        La calor específica a pressió constant, cp = 28,623 kJ/(kmol K)                ·        La calor específica a volum constant, cv = 20,309 kJ/(kmol K).   Densitat   Acceptant comportament ideal (pressions baixes):   r = p/R'T   on p és la pressió, R' la constant específica del gas (R' = R/M), R la constant universal dels gasos (R = 8314 J/(kmolK)), M la massa molecular i T la temperatura absoluta.   En condicions normals ( 0 ºC i 101,325 kPa):   r = 0,0899 kg/Nm3 = 0,04462 kmol/Nm3     Volum específic   v = R'T/p   El volum molar en condicions normals:   v =  22,41 Nm3/kmol   on N indica condicions normals.           Equació d'estat   Acceptant comportament ideal:   pv = RT   on v és el volum molar, p  la pressió, T  la temperatura absoluta i R  la constant universal dels gasos (R = 8314 J/(kmolK)   Per més exactitut:   pv = ZRT   on Z és el factor de compressibilitat que es pot obtenir per medi de taules, gràfiques o equacions.                                              Taula de valors del factor de compressibilitat                                     Temperatura (K) Pressió (bar)   250 273,15 298,15   350   400   450   500        1 1,00070 1,00040 1,00060 1,00055 1,00047 1,00041 1,00041        5 1,00337 1,00319 1,00304 1,00270 1,00241 1,00219 1,00196      10 1,00672 1,00643 1,00605 1,00540 1,00484 1,00435 1,00395      50 1,03387 1,03235 1,03037 1,02701 1,02411 1,02159 1,01957    100 1,06879 1,06520 1,06127 1,05369 1,04807 1,04314 1,03921    150 1,10404 1,09795 1,09189 1,08070 1,07200 1,06523 1,05836    200 1,14056 1,13177 1,12320 1,10814 1,09631 1,08625 1,07849    250 1,17789 1.16617 1,15499 1,13543 1,12034 1,10793 1,08764    300 1,21592 1,20101 1,18716 1,16300 1,14456 1,12957 1,11699    350 1,25461 1,23652 1,21936 1,19051 1,16877 1,15112 1,13648    400 1,29379 1,27220 1,25205 1,21842 1,19317 1,17267 1,15588    450 1,33332 1,30820 1,28487 1,24634 1,21739 1,19439 1,17533    500 1,37284 1,34392 1,31784 1,27398 1,24173 1,21583 1,19463    600 1,45188 1,41618 1,38797 1,33010 1,29040 1,25920 1,23373    700 1,53161 1,48880 1,44991 1,38593 1,33914 1,30236 1,27226     Una posibilitat alternativa és emprar una equació d'estat aproximada com la de Beattie-Bridgeman:           RT         c                A p =   ¾ (1 - ¾¾)(v + B) - ¾                                                            v2        vT3              v2   amb v en m3/kmol, T en K i p en kPa.   Els valors de les constants c, A i B son: c = 504,  A = 20,0117(1 + 0,00506/v),  B = 0,02096(1 +  0,04359/v).   Diagrama p-h de l'hidrogen   Característiques energètiques PCI = 242,0 MJ/kmol = 120,05 MJ/kg = 33,35 kWh/kg  = 3,00 kWh/Nm3 PCS = 286,0 MJ/kmol = 141,87 MJ/kg = 39,41 kWh/kg = 3,54 kWh/Nm3   on PCI és el poder calorífic inferior i PCS el poder calorífic superior.   Aquests valors es poden comparar amb els d'altres combustibles:                                                                                                   Poder calorífic de l'H2 i d'altres combustibles Substància Poder calorífic  (kWh/kg) Hidrogen 33,35 (inferior) Carboni 9,42 Metà 13,9 (inferior) Benzina 12,1 (inferior) Gas-oil 11,9 (inferior)   Algunes correlacions útils per l'hidrogen   Assenyalem a continuació algunes correlacions per a obtenir les propietats termofísiques més inmediates de l'hidrogen.   Conductivitat tèrmica, estat líquid entre -259 y -241 ºC, en W/(mK):   kl = - 8,544 ´ 10-3  + 1,035 ´ 10-2 T - 2,238 ´ 10-4 T2     Viscositat dinàmica, estat líquid entre -259 y -245 ºC, en kg/(ms):   ml = - 4,857 ´ 10-3 + 2,513 ´ 10-2/T  + 1,409 ´ 10-4 T - 2,773 ´ 10-6 T2     Calor específic a pressió constant, estat líquid entre -259 y -245 ºC, en kJ/(kgK):   cp = 15,865 - 1,381 T + 5,095 ´ 10-2 T2 - 1,019 ´ 10-5  T3    Calor específic a pressió constant, estat gasós, gas ideal semiperfecte, entre 273 y 1800 K, en kJ/(kmolK):   cp = 29,11 - 0,1916 × 10-2 T + 0,4003 × 10-5 T2 - 0,8704 × 10-9 T3   Conductivitat tèrmica, estat gasós a 1 atm, entre -160 y 1200 ºC, en W/(mK):   kg = 8,096 ´ 10-3 + 6,687 ´ 10-4  T  - 4,157 ´ 10-7  T2 + 1,561 ´ 10-10  T3     Viscositat dinàmica, estat gasós a 1 atm, entre -160 y 1200 ºC, en kg/(ms):   mg = 2,187 ´ 10-6 + 2,220 ´ 10-8 T  - 3,751 ´ 10-12 T2     Densitat líquid saturat entre -259 y -240 ºC, en g/cm3:   r = 0,0315[0,3473 -n]   L'exponent n s'obté a partir de:                                       ln n =  0,2857 ln(1 - T/32,95)                                  Per exemple, la densitat de l'hidrogen a -250 ºC,                                ln n =  0,2857 ln (1 - T/32,95) = 0,2857 ln (1-  23,15/32,95 ) = - 0,34644   d'on n = 0,7072   r = 0,0315[0,3473 -n] = 0,0315[0,3473-0,7072] = 0,0315 ´ 2,1126 = 0,0665 g/cm3   L'efecte Joule-Thomson   En una estrangulació adiabàtica es compleix aproximadament,                                                                h1 = h2   essent h1 l'entalpia específica del gas abans de l'estrangulació i h2 l'entalpia específica després. Si es tracta d'un gas ideal perfecte Dh = cpDt i per tant t1 = t2. Tractant-se d'un gas real la calor específica a pressió constant depèn de la temperatura i de la pressió i per tant la temperatura no serà constant.   Si representem en un diagrama T,p las línies d'entalpia constant la pendent de la corba ve donada por l'expressió,                                                                    ¶T                                                             m =( ¾ )h                                                                                                                             ¶ p   que rep el nom de coeficient de Joule-Thomson. Donat que la corba presenta un màxim és fàcil deduir que abans del màxim la pendent és positiva i després negativa. En la figura adjunta hem indicat de forma qualitativa una corba d'entalpia constant en un diagrama T-p. Observeu que una expansió tal com la que va de 3 a 4 produeix un refredament, malgrat això, a una pressió més gran, una expansió tal com la que va de 1 a 2 implica un calentament. Això és el que succeeix en el cas del hidrogen quan passa de pressions molt altes a altres més baixes.     Aplicant relacions termodinàmiques senzilles, és possible expressar el coeficient de Joule-Thomson de forma que sigui fàcil la seva determinació,                                                                          ¶v                                                                   T (¾)p -  v                                                                        ¶T                                                           m  =  ¾¾¾¾¾                                                                                                                       cp   Si en un diagrama tal com el mostrat en la figura adjunta, representem diferents isoentàlpiques podem unir els màxims con una corba denominada corba de inversió. Aquesta corba nos separa dos zones diferenciades en el diagrama, a l'esquerra el coeficient de Joule-Thomson es positiu i es produeix un refredament en una expansió, a la dreta el coeficient es negatiu i es produeix un calentament. Això és el que succeeix en el cas de l'hidrogen quan s'expandeix des de pressions molt altes. En la figura hem representat la corba d'inversió de l'hidrogen, en un sistema T/Tk- p/pk.   Gasos causants de l'efecte hivernacle   Indiquem a continuació la llista dels principals gasos causants de l'efecte hivernacle i els sectors que els emeten   CO2  (Diòxid de carboni)   Producció d'electricitat Transport per carretera   CH4  (Metà)   Procés de digestió del boví Abocadors Fems   N2O (Òxid nitrós)   Fertilitzants Sector energetic Indústria química   HFC (Derivats hidrofluorats)   Equips de refrigeració Aire condicionat Aerosols   PFC  (Derivats perfluorats)   Producció d'alumini   SF6   (Hexafluorur de sofre)   Equips elèctrics   Bibliografia   Rifkin, J., La economía del hidrógeno. La creación de la red energética mundial y la redistribución del poder en la tierra. Barcelona, Editorial Paidós, 2002. Aguer, M., Miranda, A. L. El hidrógeno. Fundamento de un futuro equlibrado. Diaz de Santos. Madrid, 2005 Adams, R., Energy and structure: A theory of social power. Austin, Texas, University of Texas Press, 1975. Blum, H. F., Time´s arrow and evolution. Princeton, NJ, Princeton University Press, 1968. Marchetti, C., Round Table on Direct Production of Hydrogen with Nuclear Heat. Comissión of the European Community, EURATOM Joint Research Center, Ispra  (Italia), 1969. White, L. A. La ciencia de la cultura: un estudio sobre el hombre y la civilización.  Barcelona, Paidós, 1982. Trad. de The Science of culture: a study of man and civilization. Nueva York, 1949.  Winkless, Nels III, Browning I., Climate and the affairs of men. Nueva York, Harper´s Magazine Press, 1975. Odum, Howard T., Environment, power, and society. Chapel Hill, NC, University of North Carolina Press, 1971. (trad. cast.: Ambiente, energía y sociedad, Barcelona, Blume, 1980). Víctor, D. G., The Collapse of the Kyoto Protocol and the Struggle to Slow Global Warming. Princeton, NJ, Princeton University Press, 2001. Anónimo. Hydrogen, Engineering Design Data. NBS Monograph 168, Natl. Bur. Standards, 1982 Valle F., Juliá A. El hidrógeno a partir del gas natural. Ponencia presentada el las jornadas "Perspectivas presentes y futuras del hidrógeno. Barcelona, 2004 Pletcher, D., Walsh, F.C. Industrial Electrochemistry. Blackie Academic & Professional. London, 1993 Morita, M. et alter. Biological Hydrogen Production. Applied Biochemistry and Biotechnology, vol. 87, 203-218, 2000 Borodin, V. D. et alter. Biological Hydrogen Production. Biotechnology and Bioengineering, vol 69, (5), 478-485, 2000 Hirschenhofer, J. H., Staufer D. B., Engleman R.R., Klett M.G. Fuel Cell Handbook. FETC (Federal Energy Technology Center). Morgantown, 1998 Benjamin, T.C., Camera E.H., Marianowski L.G. Handbook of Fuel Cells. Institute of Gas Technology. Chicago, 1980 Gottesfeld S., Séller Ch. F., Moller-Holts S., Redondo A. Fuel Cells. Departamento de energía, 1999 Bertt, C. M., Oliveira, A. M. Electorchemistry: principles, methods and applications. Oxford University Press, 1993 Morgan, D., Sisine, F. Hydrogen: Tecnology and Policy. CRS Report for Congres. National Librery for the Environment, April 28, 1995 Bockris, J. O'M., Redey A.K.N. Electroquímica moderna. Editorial Reverté. Barcelona, 1980   Direccions d'Interned   http://www.fuelcells.org/fc2000sp.htm http://www.appice.es/ (Asociación Española de Pilas de Combustible)       http://www.h2cars.de/ (Información sobre vehículos y estaciones de suministro) http://www.aeh2.org/ (Asociación Española del Hidrógeno) http://www.afh2.org/ (Asociación Francesa del Hidrógeno) http://www.dwv-info.de/ (Asociación alemana del hidrógeno) http://www.ieafuelcell.com/ (IEA Advanced Fuel Cells) http://www.fuelcells.org http://www.fuelcellworld.org/ http://www.usfcc.com http://www.fuelcell-eur.nl http://www.eren.doe.gov/hydrogen http://www.hynet.info/ http://www.eihp.org/ (European Integrated Hydrogen Project) http://www.hydrogen.org/ http://www.icaen.es (Instituto Catalán de la Energía) http://www.wri.org/ (World Resources Institute) http://www.epa.gov/(Environmental Protection Agency) http://www.usfcc.com/ (U.S. Fuel Cell Council) http://www.unfcc.de/ (United Nations Framework Convention http://www.hamilton-standard.com/ (International Fuel Cells) http://www.ott.doe.gov/ (Office of Transportation Technologies) http://www.mot.com/ESG