La ciencia ficción más entretenida. Comienza con un núcleo de ciencia real y lo desarrolla hasta convertirse en algo que trasciende los límites de nuestra realidad actual.
Pero en lugar de un núcleo, la pepita científica llega en forma de cristal en el último misterio de asesinato inspirado en la ciencia ficción de Netflix, cebolla de vidrio.
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(Spoilers adelante cebolla de vidrio!)
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cebolla de vidrio Imagina cómo sería si ocurriera un asesinato durante el fin de semana en la isla de un excéntrico multimillonario. El título de la película hace referencia a la enorme mansión – con forma de una bombilla de vidrio – que funciona con un pequeño cristal de hidrógeno que el multimillonario llama «Clear».
Se supone que es drástico Tecnología de combustible de hidrógeno Cabe en un pequeño cristal que puedes sostener en tu mano. Así es como la película describe a Klear:
«Voy a revelar el futuro. ¿Sabes qué es esto? Este es un nuevo combustible de hidrógeno sólido. Es increíblemente poderoso. Eficiencia radical. Cero emisiones de carbono, y se deriva de abundante agua de mar. Lo llamo Klear, con una K Y en este evento, anunciaremos Klear America, nuestra solución asequible de energía para el hogar. Claire hará realidad los sueños de las personas, en todo el país, para fines de este año».
Suena como una tecnología increíble, y quizás algo plausible, para películas de ciencia ficción. Pero David Sibon dice que la ciencia está en cebolla de vidrio «Actualmente más allá de las capacidades prácticas humanas» y «se parece más a la ciencia ficción que a la ingeniería».
inverso Expertos en hidrógeno entrevistados para descifrar si cebolla de vidrioDe hecho, la premisa de la ciencia ficción puede ser tan hueca como sugiere su nombre. Profundicemos.
ciencia real El inverso Series que revelan la ciencia real (y falsa) detrás de tus películas y programas de TV favoritos.
¿Cómo funciona la energía de hidrógeno verde?
remolque para cebolla de vidrio.
Antes de que podamos explicar si cebolla de vidrioEl cristal de hidrógeno tiene sentido, tienes que entender cómo funciona realmente el hidrógeno.
El hidrógeno no es una fuente de energía como lo son la energía solar o la eólica. energía de hidrógeno Actúa como un portador, o algo que almacena la energía realmente producida. Piense en la batería de su teléfono, que no produce energía por sí sola. A menudo, las existencias de energía de hidrógeno deben ser producidas por electrólisis del agua, impulsada por fuentes «sucias» como el carbón o el gas, o fuentes «limpias» como la energía eólica y solar.
«El hidrógeno es un vector de energía, básicamente, pero tienes que poner la energía al frente, y eso es lo que esta película pierde». gareth valle Dice inverso. Dale es copresidente del Departamento de Ciencias Sociales y Políticas de la Universidad Brunel de Londres y tiene dos hijos. escribió sobre eso hidrógeno verde.
Para producir hidrógeno a partir de energía renovable, deberá usar la energía de una fuente limpia, como una turbina eólica, para dividir el agua en sus partes especiales: hidrógeno y oxígeno. Es un proceso conocido como «electrólisis». Puedes usar la electrólisis para El hidrógeno está hecho de agua de mar.como cebolla de vidrio, Pero debe eliminar toda la sal de antemano, lo que lo hace poco práctico y energéticamente ineficaz.
El hidrógeno se ha utilizado para impulsar automóviles con celdas de combustible y actualmente hay varios miles en funcionamiento en California. Si bien los automóviles de hidrógeno no emiten ninguna emisión, la energía utilizada para fabricar este hidrógeno puede provenir de combustibles fósiles, por lo que no es una tecnología completamente limpia a menos que se utilicen fuentes renovables en el lado de la producción.
Con el hidrógeno, cuando lo usas en un vehículo de pila de combustible, no obtienes nada [carbon] Emisiones desde el lado del uso”, dice Keith Webeck inverso. Wipke es el administrador de programas de Laboratorio Nacional de Energías RenovablesPrograma de Pilas de Combustible y Tecnologías del Hidrógeno.
¿Puedes convertir hidrógeno sólido en un cristal?
Realmente hay dos preguntas en juego aquí. La primera es si el hidrógeno se puede convertir en una forma de cristal sólido, y la segunda es si la cantidad de hidrógeno en el cristal en realidad puede contener grandes cantidades de energía.
dale dice cebolla de vidrioLa hipótesis es «pura ficción» y dice que el hidrógeno «no es tan alto en densidad que contiene mucha energía [can be] concentrado en un diminuto cristal».
«No sabemos de ninguna manera de hacer una forma sólida de hidrógeno que puedas lanzar al aire y sostener en tus manos», dice Wipke.
Pero esto no significa cebolla de vidrioLa investigación está completamente cocida a medias, posiblemente (vagamente) basada en ciencia real. Hay dos formas de hacer hidrógeno sólido, David Sibón La Alianza para la Ciencia del Hidrógeno dice inverso. Sibon es profesor de Ingeniería Mecánica en la Universidad de Cambridge.
“El hidrógeno se vuelve sólido y tiene temperaturas muy bajas, como 14 K, que son -259 grados centígrados”, dice Sibon. Por encima de estas temperaturas no se solidificará. Para almacenarlo, necesitará una habitación fresca, no en un palacio a temperatura ambiente como en cebolla de vidrio.
Hay una forma hipotética de hacer hidrógeno a temperatura ambiente. Básicamente consiste en comprimir hidrógeno a muy alta presión, cinco veces la resistencia del acero más fuerte.
A presiones extremadamente altas, dice Sibon, se cree que el hidrógeno sólido adquiere una «estructura metálica cristalina». En otras palabras: cristal.
«Si puede generar presiones extremadamente altas para producir hidrógeno metálico, es razonable que sea un cristal estable a temperatura y presión ambiente», dice Sibon.
El problema es que no hemos validado a nadie que realmente haya tenido éxito en la fabricación de hidrógeno metálico. Un equipo de investigadores franceses afirmó haber logrado hidrógeno metálico, pero estos informes no han sido verificados de forma independiente.
Con base en el conocimiento científico actual, lo más cerca que puede estar de crear una forma de hidrógeno sólido como en la película es «formar una molécula sólida que reacciona con el agua para producir hidrógeno». Pablo MartínCo-fundador de la Alianza para la Ciencia del Hidrógeno inverso.
Algunos posibles candidatos para esta molécula sólida incluyen borohidruro de sodio, aluminio o magnesio. Martín dice Instituto Fraunhofer Sugirió mezclar hidruro de magnesio con grasa para formar una «pasta energética» para almacenar y liberar hidrógeno, pero no pensó que fuera muy práctico.
¿Dotaremos a nuestros hogares de energía de hidrógeno?
El excéntrico multimillonario de la película describe su cristal de hidrógeno, Klear, como un dispositivo de energía renovable para el hogar. Incluso si pudieras producir hidrógeno metálico, dice Sibon, «se necesitaría una enorme cantidad de energía».
Martin está de acuerdo: «Va a necesitar una gran cantidad de cristales de hidruro de magnesio para alimentar su casa, no solo un poco. Y también mucha agua».
Por lo tanto, no estaremos alimentando hogares con Klear en el corto plazo, pero Sippon dice que es una idea de «buena ciencia ficción».
Sin embargo, la película de ciencia ficción plantea una pregunta interesante: si tenemos automóviles con celdas de combustible de hidrógeno, ¿por qué no alimentar nuestros hogares con la tecnología de hidrógeno verde existente?
Una razón: la seguridad. El hidrógeno es altamente inflamable y debe manejarse con mucho cuidado. (Simplemente pregúntele a Hindenburg.) «Los problemas de seguridad asociados con el uso de hidrógeno como sustituto del gas natural en el hogar son una preocupación tan real que la película fue una parodia», dice Martin.
Pero Wipke dice que la representación de la película del cristal de hidrógeno, que finalmente incendió el Glass Onion Palace, corre el riesgo de deslegitimar los usos seguros actuales del hidrógeno, que se ha utilizado no solo en automóviles con celdas de combustible sino también para producir amoníaco para fertilizante.
«Creo que la película retrata el hidrógeno como algo a lo que hay que temer. Eso simplemente no se basa en la realidad de cómo se usa el hidrógeno hoy en día». Wipke dice.
Otra razón por la que no usamos hidrógeno para alimentar la red eléctrica: simplemente se necesita mucha energía para producir hidrógeno a partir de la electrólisis. Martin dice que el hidrógeno tiene alrededor de un tercio de la energía por litro que el gas natural.
Wipke dice que si todo el hidrógeno utilizado en los Estados Unidos proviniera de energía «limpia» en lugar de combustibles fósiles, esencialmente necesitaríamos duplicar nuestras energías renovables. Ampliación del uso de hidrógeno verde para alimentar los hogares – P cebolla de vidrio Él propone: requerirá construir nuestra capacidad de energía renovable a gran escala que no podemos lograr en el corto plazo.
Entonces, tal vez la verdadera conclusión es quién cebolla de vidrio es que no debemos depender de soluciones de energía limpia para que los ricos de Estados Unidos puedan continuar suministrando electricidad a sus mansiones, sino centrarnos en soluciones que incluyan la reducción de nuestro uso de energía a través de viviendas de alta densidad e inversiones en transporte público.
“Si el resto del mundo usa tanta energía por persona como los Estados Unidos de América, entonces no importa cuántos parques eólicos construyas y cuántos campos solares construyas, nunca podrás obtener suficiente energía para alimentar a todo el mundo. mundo”, dice Dale.
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