12. Estudio técnico-económico de viabilidad de utilización del ...

3.13
la licuación del gas, debido a la baja temperatura de condensación, necesita
un alto grado de pureza del hidrógeno. La coexistencia de dos
estados cuánticos, el orto y el para hidrógeno, añade una nueva dificul
tad al proceso.
La molécula de hidrógeno está formada por dos átomos, cuyos
espines nucleares pueden tener el mismo sentido, o sentido contrario.
En el primer caso, (ortohidrógeno) la energía de la molécula es ligeramente
superior a la del segundo (parahidrógeno). Sn consecuencia, la en
talpia del parahidrógeno líquido es menor que la del ortohidrógeno liquido.
Por consiguiente, para refrigerar hidrógeno hará falta tanta más
energía cuanto mayor sea el contenido en parahidrógeno. No obstante, lo
más rentable antes de licuar, como veremos a continuación, es aumentar
al máximo el contenido en parahidrógeno.
La proporción relativa de las especies orto y para, depende
de la temperatura. En el punto de ebullición el contenido en parahidrógeno
es del orden del 99'79 $» mientras que a 300 QK (hidrógeno normal)
sólo es del 25 /a. Al enfriar el hidrógeno normal la variedad orto se con
vierte espontáneamente en para, aunque lentamente si el proceso no está
catalizado. Durante el almacenamiento esta conversión libera calor que
produce vaporización y pérdidas en el liquido almacenado. La velocidad
inicial de conversión es del orden del 1 f> por hora y al cabo de una se,
mana puede haberse transformado el 5° $. Para impedir pérdidas por este
mecanismo, los sistemas de licuefacción deben equiparse con reactores
catalíticos que aceleren la reacción y produzcan hidrógeno líquido con
un alto contenido en parahidrógeno, del orden del 95 $.o más.