Hidrógeno: UNA OPCION DIFERENTE

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Fuente: http://www.energy-oil-gas.com

El profesor Emmanouil Kakaras discute el potencial del hidrógeno para descarbonizar el futuro

El mundo ha alcanzado un punto crítico en la carrera contra el calentamiento global y los sectores emisores de carbono no logran adoptar las energías renovables a la velocidad necesaria. Tanto es así que aún se espera que los combustibles fósiles representen alrededor de la mitad de la generación eléctrica mundial para 2040.

Industrias como la energía, el transporte y el calor reconocen la necesidad de un nuevo enfoque, ya que estos sectores han sido muy difíciles de limpiar a través de las energías renovables. Como resultado, el potencial de descarbonización del hidrógeno como fuente de combustible está siendo redescubierto.

El hidrógeno es limpio, flexible y estable y pertenece a las energías renovables y al gas natural como fuente de energía del futuro. Esto se debe a que la única emisión del uso de hidrógeno es el agua potable.

El hidrógeno ya está teniendo un impacto medible en la descarbonización de estas industrias, aunque a diferentes niveles de madurez. El transporte está a la vanguardia en la actualidad, pero las industrias de energía y calor están configuradas para ser transformadas radicalmente por la adopción de hidrógeno.

1. Transporte
Hoy en día, la industria del transporte está liderando el camino en la adopción de hidrógeno y, al hacerlo, está descarbonizando rápidamente. Este es un sector importante para volverse dependiente del hidrógeno porque representa el 45 por ciento de las emisiones de CO2 y el 30 por ciento de la demanda mundial de energía.

Es cierto que los vehículos que funcionan con baterías de iones de litio actualmente están liderando el camino en la comercialización de esta industria, pero el transporte impulsado por hidrógeno también es una realidad. Según la Agencia Internacional de Energía, se estima que hay 8000 vehículos eléctricos con pila de combustible de hidrógeno (FCEV) en las carreteras del mundo, de los cuales 4500 están en los EE. UU. (Principalmente California) y 2400 en Japón, seguidos de Francia y Alemania.

Esta demanda existente está siendo apoyada por los objetivos FCEV, siendo Japón el más ambicioso, con el objetivo de 200,000 FCEV para 2025 y 800,000 para 2030.

Sin embargo, las oportunidades fuera de las carreteras no deben ser pasadas por alto. En Alemania, los primeros trenes del mundo que funcionan con hidrógeno ya funcionan en una ruta de 100 km en el norte del país en 2018. Estos dos trenes han reemplazado a los motores diesel, con otros 14 para comenzar a llamar a estaciones en todo el estado de Baja Sajonia para 2021 Alemania también está construyendo un electrolizador de 1MW para generar 400 kg de hidrógeno por día para autobuses en la ciudad occidental de Wuppertal.

Mientras tanto, el Reino Unido está considerando los trenes de hidrógeno como una alternativa rentable a la electrificación aérea, ya que busca eliminar los motores diesel.

2. Energía
Hoy en día, la energía está detrás del transporte en términos de consumo de hidrógeno y, en general, está atrasada en la adopción de energías renovables, ya que aún se espera que los combustibles fósiles representen la mitad de toda la producción mundial de energía para 2040.

El hidrógeno es lo suficientemente flexible como para ser utilizado en las centrales eléctricas de gas y carbón existentes, esta facilidad de adopción ya está demostrando ser crucial para la adopción del hidrógeno. Las historias de éxito hasta ahora han sido el resultado de la conversión de las centrales eléctricas tradicionales para quemar hidrógeno.

Una de las cuales es la planta de energía Magnum de Vattenfall en los Países Bajos, donde Mitsubishi Hitachi Power Systems (MHPS) está trabajando para convertir en realidad el proyecto «Potencia de gas sin carbono» del propietario. El objetivo es convertir una de las tres turbinas de gas de ciclo combinado para quemar solo hidrógeno en 2025.

Mitsubishi Hitachi Power Systems (MHPS) ya ha probado con éxito la combustión de una mezcla de combustible estable de 30 por ciento de hidrógeno con gas natural en una turbina de gas a gran escala, reduciendo sus emisiones de CO2 en un 10 por ciento.

Este proyecto forma parte de un impulso más amplio que en enero de 2019 vio a la industria europea de turbinas de gas lanzar una serie de compromisos para la transición de la generación de energía de gas a gas renovable, como el hidrógeno, en línea con el objetivo de la UE de 2050 de una economía neutral al clima.

3. Calor

Al igual que la energía, el calor es una industria que representa una gran cantidad de uso de la energía (79% en la UE). La mayor parte de esa energía proviene de combustibles fósiles, y solo el 16% proviene de fuentes renovables.

El sector del calor ha comenzado a despertar y darse cuenta de que el combustible de hidrógeno es una respuesta a la descarbonización de la producción de calor. La mayoría de los hogares en el Reino Unido se calientan con calderas de gas natural y se informó al gobierno de que cambiar a una combinación de hidrógeno y calefacción eléctrica es la única manera de cumplir sus propios objetivos de cambio climático.

Una solución propuesta por los ingenieros británicos es una red de calefacción por hidrógeno en el norte de Inglaterra que podría descarbonizar el 14% del calor del Reino Unido para 2034. El proyecto propuesto sería la instalación de reducción de CO2 más grande del mundo.

Basado en el noreste de Inglaterra, usaría gas natural para generar hidrógeno, capturando el CO2 en los campos de petróleo agotados del Mar del Norte. El hidrógeno resultante se canalizaría a través de la red de transmisión de gas existente a hogares y empresas en todo el norte de Inglaterra, permitiendo que sus calderas se quemen sin emitir CO2.

El proyecto se basaría en iniciativas existentes en el Reino Unido a pequeña escala, como el esquema HyDeploy, que combina 20 por ciento de hidrógeno con gas natural para calentar hogares en el campus de la Universidad de Keele.

También hay una oportunidad para que las empresas y las comunidades obtengan de manera comunitaria su calor y energía utilizando tecnologías como las pilas de combustible de óxido sólido de MHPS. Estos pueden usar hidrógeno para generar energía y calor, y ya se están utilizando en los campus universitarios de Japón.

Para que la demanda existente en los sectores del transporte, la energía y el calor allanen el camino hacia una sociedad del hidrógeno, la inversión debe impulsarse hacia las tecnologías del hidrógeno, las capacidades de la cadena de suministro y las infraestructuras. Todas estas son inversiones a largo plazo, que necesitarán un período de 20 años o más, lo que requerirá señales sólidas del mercado por parte de los gobiernos de que están dispuestos a apoyar el desarrollo de una economía del hidrógeno a través de políticas y financiamiento.

Japón está liderando el camino en el mundo, estableciendo objetivos claros con objetivos específicos. Esto está impulsando a empresas como Australia a invertir fuertemente en sus energías renovables a la capacidad de producción de hidrógeno, ya que apunta a Japón como un mercado de exportación clave. La reunión del G20 de este año en Japón ofrece a otros gobiernos la oportunidad de asumir compromisos igualmente fuertes para ayudar a impulsar las economías del hidrógeno.

En Europa, la política está tomando medidas en la dirección correcta, con algunos esquemas y fondos específicos, y la UE está discutiendo nuevas oportunidades de financiamiento para el hidrógeno dentro del próximo presupuesto de la UE.

Las políticas y regulaciones correctas serán cruciales para la adopción del hidrógeno en todo el sector privado discutido. El precedente establecido por el gobierno japonés para la cooperación entre el sector público y el privado debe ser replicado en todo el mundo para que los sectores más productores de carbono del mundo sean descarbonizados a través del hidrógeno.

Para obtener una lista de las fuentes utilizadas en este artículo, comuníquese con el editor.

El Prof. Emmanouil Kakaras, del Grupo de Industrias Pesadas de Mitsubishi, es SVP Power and Business Solutions Business. Mitsubishi Heavy Industries Group (MHI), con sede en Tokio, es una de las principales empresas industriales del mundo, que trabaja en múltiples sectores, incluidos la energía, la sostenibilidad, la industria aeroespacial, la movilidad y la logística. MHI aplica soluciones de gran pensamiento que mueven a estos sectores hacia adelante, ofreciendo una diferencia duradera para los clientes y las comunidades en todo el mundo. Como empresa, tiene pasión por encontrar formas nuevas, más sencillas y sostenibles para impulsar ciudades, mejorar la infraestructura, innovar en la fabricación y conectar a personas y empresas de todo el mundo con una velocidad y eficiencia cada vez mayores.

Para más información, visite: https://www.mhi.com/

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