El hidrógeno está listo para volverse verde

Si ha estado leyendo las noticias de la industria energética últimamente, es probable que haya notado un aumento en el contenido sobre hidrógeno.

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Si ha estado leyendo las noticias de la industria de la energía últimamente, es probable que haya notado un aumento en el contenido sobre el hidrógeno: su uso como combustible en el transporte y en marítimo y como base para el almacenamiento de energía, entre otras cosas. Puede que seas nuevo en el concepto del uso del hidrógeno como portador de energía, pero los científicos e ingenieros han estado aprovechando el hidrógeno durante más de 200 años (ver el globo Roziere y el motor de combustión interna de Samuel Brown). Si es nuevo en el hidrógeno, hay un montón de otros artículos que explican la electrólisis, las pilas de combustible y el reformado de metano con vapor. Aquí un buen comienzo.

Cuando comencé mi carrera en energía limpia en una puesta en marcha de celdas de combustible de hidrógeno en 2002, solíamos decir en broma en la industria de las celdas de combustible: “Estamos a unos 10 años de las celdas de combustible de hidrógeno… y lo hemos estado durante más de dos décadas. " En ese momento, la industria del hidrógeno se centró en los automóviles de pasajeros (Tesla Motors aún no existía y el GM EV1 acababa de ser descontinuado) como una solución potencial para combustible limpio, económico y sostenible. Las acciones de algunas empresas de pilas de combustible se habían disparado y caído junto con el boom de las puntocom. El futuro del hidrógeno no estaba claro.

Regresé a la escuela en 2004 y me preguntaba si me lo estaría perdiendo: ¿despegaría el hidrógeno? ¿O había esquivado una bala? Bueno, el hidrógeno nunca abandonó la escena, pero tampoco se puede decir que haya despegado. Yo diría que estaba "estacionado" mientras que otras tecnologías pasaron a primer plano, como la energía solar fotovoltaica y los vehículos que funcionan con baterías de litio.

Sin embargo, esta vez algo se siente diferente. Dado que la energía solar y eólica cuestan menos que la generación tradicional promedio (Irena, 2019), el hidrógeno generado de manera renovable (“hidrógeno verde”) recibe una atención creciente. Las grandes empresas tienen divisiones de hidrógeno, los países están anunciando políticas y financiación del hidrógeno verde; y los proyectos están pasando de la escala de I + D (kW) a la escala piloto (MW) y al estado de adoptante temprano (> 10MW). ¿Qué ha cambiado? En 2002, la tecnología que mejor había demostrado "escalar" y reducir los costos de la forma en que lo entendemos hoy fue el semiconductor. La energía eólica, solar, baterías y cualquier otra cosa en el espacio de la “energía limpia” seguía siendo realmente cara. Entonces, al modelar un futuro basado en automóviles que funcionan con hidrógeno verde o que almacenan energía, los costos de entrada eran demasiado altos y las reducciones de costos debido a la escala eran hipotéticas.

Los fabricantes de equipos eólicos, solares y de baterías han demostrado que ampliando la escala y demostrando que con una amplia adopción y un mayor volumen podemos tener las tecnologías que queremos a un costo menor. Esto proporciona información clave sobre la perspectiva de los costos del hidrógeno:

1) los costos de capital de los electrolizadores (tecnología que produce hidrógeno verde si se alimenta con energía renovable) deberían seguir las mismas curvas de costos decrecientes que hemos visto para los paneles solares y las baterías de litio;

2) el costo de entrada de la electricidad renovable para alimentar electrolizadores es, y será, increíblemente bajo, más bajo de lo que uno podría haber imaginado hace años; y

3) con la necesidad de dos décadas de reducción continua de las emisiones de CO2, las soluciones limpias como el hidrógeno verde son aún más urgentes.

Ahora vemos que los costos del hidrógeno verde no son decenas de veces más caros que el hidrógeno producido por combustibles fósiles, sino más bien entre dos y cuatro veces más caros y tienden a la paridad (SBC Global, 2019). Un módulo solar fotovoltaico costaba tres veces más en 2013 que en 2019 y actualmente proporciona la forma más barata de electricidad en muchas regiones.

Entonces, el reciente aumento en el contenido de hidrógeno que mencioné se debe al hecho de que el combustible, que desempeña un papel único como portador de energía limpia demostrado, se puede producir de manera limpia a costos que pueden considerarse económicamente viables en un futuro no muy lejano. Ahora los gobiernos, las empresas de energía y petróleo y los inversores pueden tomar decisiones económicas acertadas para implementar estas soluciones.

Es probable que las primeras aplicaciones del hidrógeno verde se encuentren en industrias que utilizan hidrógeno en la actualidad, como la producción de amoníaco, y los procesos industriales intensivos en carbono que se adaptan bien al hidrógeno para generar calor en lugar de a la electricidad, como la fabricación de acero. Con los costos reducidos, la clave para el desarrollo de proyectos en la actualidad es probablemente la adopción temprana para casos de uso y adquisición en lugar de generación.

A través de una combinación de energías renovables de bajo costo, incentivos y los casos de uso de hidrógeno adecuados, pronto veremos la construcción de instalaciones de hidrógeno verde a escala de varios MW. Y no tendremos que esperar 10 años.

28/9/2020 10:00:00