El hidrógeno es un portador de energía versátil que se puede producir a partir de una amplia gama de fuentes y se utiliza de muchas maneras en todo el sector energético.
La descarbonización es ahora un enfoque global clave para las empresas, los gobiernos y los individuos. El objetivo de todos es lograr neutralidad en el balance de emisiones de carbono, sin embargo el método para logarlo no está del todo claro.
El futuro de la matriz de generación energética que proporcionará una solución libre de carbono podría venir de varias formas diferentes, pero en muchos de estos escenarios futuros, el hidrógeno, y en particular el hidrógeno verde, juega un papel importante.
¿Cuál es el atractivo del hidrógeno?
En primer lugar su atractivo radica en que su aplicación es versátil. Aproximadamente 70 millones de toneladas métricas se producen a nivel mundial y se utilizan comúnmente en procesos industriales intensivos en carbono, como fertilizantes, acero y fabricación de cemento. Pero el gas denso en energía también se puede utilizar para generar energía y calefacción o potencialmente ser utilizado como un medio para almacenar el exceso de energía.
En el futuro, el hidrógeno tendrá un papel importante que desempeñar en la descarbonización de la economía mundial, especialmente en los sectores más difíciles.
En segundo lugar, su densidad de “alta energía” es un diferenciador clave. Aunque las energías solares y otras energías renovables tienen un papel creciente a nivel mundial en el suministro de la red, para industrias específicas que consumen mucha energía, como el acero, no se consideran un reemplazo adecuado para hidrocarburos como el gas.
Sin embargo, existen limitaciones. Casi toda la generación de hidrógeno actual se basa en combustibles fósiles. Alrededor del 71% es hidrógeno ‘gris’ que se obtiene del proceso en el que el metano del gas natural se calienta, con vapor para producir una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno (Steam Methane Reforming – SRM), mientras que el 27 % es hidrógeno ‘marrón’ (gasificación de carbón o lignito).
Estos procesos han existido durante décadas y el principal desafío es hacer frente a las emisiones de carbono generadas por estos métodos. Un posible remedio es el hidrógeno ‘azul’, donde la producción se combina con la captura y almacenamiento de carbono (CCS). Pero el CCS aún no es ampliamente comercial.
El hidrógeno “azul” es una versión más limpia es la cual las emisiones de carbono se capturan y almacenan, o se reutilizan.
El más limpio de todos es el hidrógeno “verde”, que es generado por fuentes de energía renovables sin producir en primer lugar emisiones de carbono.
Para ofrecer una solución de energía de hidrógeno verdaderamente libre de carbono, se debe buscar el hidrógeno verde, una nueva tecnología que está convirtiéndose en un atractivo en todo el mundo.
En este novedoso proceso es donde el hidrógeno se produce a partir del agua por electrólisis de energía renovable. El proceso está libre de emisiones de carbono y genera gas hidrógeno puro. El concepto tendrá que apoyar el rápido despliegue de energía renovable en las próximas décadas.
A medida que aumente la penetración de la generación solar y eólica en los mercados de energía, los precios del sistema fluctuarán y, en general, deberían ser más bajos. Cuando haya excedentes de energías renovables, los precios bajarán, convirtiéndose en rentables para el hidrógeno azul. El hidrógeno se puede vender o almacenar hasta que sea necesario. Por lo tanto, el hidrógeno verde se convierte en una forma de almacenamiento de energía y en una herramienta de equilibrio para las energías renovables.
¿Qué sectores clave se sienten atraídos por el hidrógeno?
Además de los sectores en los que el hidrógeno ya se vende, las credenciales de carbono cero del hidrógeno verde abren una amplia gama de nuevas oportunidades. El hidrógeno verde será fundamental para las industrias difíciles de descarbonizar como el acero y el cemento, para la mezcla con metano en gasoductos (aunque la baja densidad volumétrica del hidrógeno plantea desafíos para la infraestructura existente), en baterías de combustible para vehículos eléctricos y muchas otras aplicaciones.
El Consejo del Hidrógeno se creó para acelerar la comercialización del hidrógeno. En particular, se dirigen a las multinacionales con la capacidad de generar masa crítica e influir en el ritmo de desarrollo.
El Consejo ha atraído a más de 80 miembros mundiales, desde pequeñas y medianas empresas innovadoras (PYME) hasta grandes multinacionales.
Los miembros participantes provienen de diversos sectores, incluidos los fabricantes de automóviles como BMW, GM y Honda, empresas de servicios públicos de energía y gas como Engie y EDF, las de ingeniería (Siemens, Bosch y Alstom) y el grupo inversor recién formado (Antin Infrastructure Partners, BNP Paribas y Société Générale).
Varias compañías de petróleo y gas como Saudi Aramco, BP, Shell y Total también se sientan en el grupo directivo. Entre otras compañías notables de petróleo y gas, Chevron y Woodside son miembros que apoyan al grupo de dirección principal.
Figura 1. Hidrógeno verde y azul, la demanda mundial de energía
La cartera global de proyectos de tecnología de hidrógeno verde
Actualmente la producción de hidrógeno verde es pequeña, con sólo US$ 365 millones invertidos en 94MW de capacidad de proyecto, basado en el tamaño del electrolizador (electrolyser), La electrólisis es el proceso de uso de electricidad para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno.
Ahora bien, existe una lista creciente de sectores interesados, con suficiente capacidad financiera, que han visto el potencial que tiene el uso del hidrógeno. La capacidad total estimada de los proyectos anunciados entre 2020 y 2025 es de más de 3.2 GW, lo que es aproximadamente 12 veces la capacidad instalada total en la década anterior.
¿Cuáles son los obstáculos para la industria?
La reducción del costo de desarrollo de la unidad de electrolisis (electrolizer) de hidrógeno es el primer y principal obstáculo que debe ser salvado para el hidrógeno. La consultora Wood Mackenzie considera que los costos de capital de la nueva capacidad de electrolizador disminuyan en un tercio para 2030, y la mayor parte de la reducción de costos se atribuye al proceso de fabricación, que debe evolucionar hacia la automatización.
Las políticas gubernamentales también serán un factor influyente. Es de espera que si las estrategias nacionales y corporativas adoptan el hidrógeno verde como parte de la estrategia de descarbonizar, la tecnología de hidrógeno verde podría despegar e impulsar el umbral económico. Las estrategias gubernamentales son una necesidad para impulsar los avances tecnológicos.
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