El hidrógeno verde es un combustible producido por hidrógeno obtenido de la electrólisis del agua con electricidad generada por fuentes de energía bajas en carbono . [1] [2]
Producción
El hidrógeno verde se produce al dividir el agua utilizando electricidad generada a partir de fuentes bajas en carbono. La mayor parte del hidrógeno producido a nivel mundial se deriva de fuentes de combustibles fósiles y el 99% del combustible de hidrógeno proviene de fuentes basadas en carbono. [3] El alto costo de producción es el factor principal detrás del bajo uso de hidrógeno verde. No obstante, el Departamento de Energía de los Estados Unidos pronostica que se espera que el mercado del hidrógeno crezca, con el costo de producción de hidrógeno cayendo de $ 6 / kg-1 en 2015 a tan solo $ 2 / kg-1 para 2025. [4] El El precio de $ 2 / kg se considera un punto de inflexión potencial que hará que el hidrógeno verde sea competitivo frente a otras fuentes de combustible. Siemens ya ha desarrollado turbinas eólicas marinas que están equipadas para una mezcla de hidrógeno y, en consecuencia, ayudan a aumentar la producción de hidrógeno verde. [5]
Usos
Según BloombergNEF "el hidrógeno ofrece el mayor potencial para descarbonizar sectores difíciles de abatir como el acero, el cemento y el transporte pesado". [6]
Transporte
El hidrógeno se puede utilizar como combustible de hidrógeno para pilas de combustible o motores de combustión interna . Los vehículos de hidrógeno no se limitan a los automóviles, los camiones también están diseñados para funcionar con hidrógeno verde. En 2020, las principales empresas europeas anunciaron planes para cambiar sus flotas de camiones a energía de hidrógeno. [7] Además, Airbus ya está diseñando aviones propulsados por hidrógeno , con un lanzamiento previsto del primer avión comercial para 2035. [8] No obstante, Airbus ha advertido que el hidrógeno no se utilizará ampliamente en aviones antes de 2050. [9] ]
Calefacción
El hidrógeno se puede utilizar para cocinar y calentar dentro de los hogares. Se espera que la calefacción de hidrógeno suministre energía a la mayoría de los hogares del Reino Unido para 2050. El gobierno británico tiene la intención de lanzar proyectos de demostración para mostrar cómo el combustible puede alimentar regiones que contienen cientos de hogares. [10]
Industria del gas natural
La infraestructura de gas natural podría convertirse posiblemente en un obstáculo si los países pretenden convertirse en carbono neutral . Como resultado, muchos países están considerando utilizar la infraestructura de gas actual para transportar hidrógeno. [11] Si bien es factible hacer que los gasoductos transporten hidrógeno, también presenta desafíos, ya que muchos gasoductos y sus equipos tendrían que ser alterados para el nuevo combustible. [12] Un programa piloto en Cappelle-la-Grande ‚Francia ya ha mezclado hidrógeno en la red de gas de 100 hogares. Las plantas de energía alimentadas con gas natural también se pueden convertir para quemar hidrógeno y proporcionar energía de respaldo durante períodos de alta demanda. [13]
Economía
A partir de 2020, el mercado mundial del hidrógeno estaba valorado en $ 150 mil millones y se esperaba que alcanzara los $ 600 mil millones para 2050. Según los analistas de Fitch Solutions, el mercado mundial del hidrógeno podría saltar al 10% para 2030. [14] El número de inversiones en verde el hidrógeno ha aumentado de casi nada en 2020 a 121 gigavatios en 136 proyectos en fases de planificación y desarrollo por un total de más de $ 500 mil millones en 2021. Empresas de todos los países han formado alianzas para aumentar la producción del combustible cincuenta veces en los próximos seis años. [15]
Australia
En Australia , el hidrógeno verde ha costado el doble que el hidrógeno convencional y el hidrógeno azul , pero un informe de la Universidad Nacional Australiana de 2020 estimó que Australia podría producirlo a un precio mucho más barato, incluso en la actualidad, y podría igualar el precio del hidrógeno convencional y azul ( alrededor de A $ 2 por kilogramo ) para 2030, lo que sería competitivo en costos con los combustibles fósiles. Un analista del mercado energético sugirió a principios de 2021 que el precio del hidrógeno verde bajaría un 70% en los próximos 10 años en países que tienen energía renovable barata . [16] En 2020, el gobierno aceleró la aprobación de la instalación de exportación de energía renovable planificada más grande del mundo en la región de Pilbara . Al año siguiente, las compañías de energía anunciaron planes para construir un "valle del hidrógeno" en Nueva Gales del Sur a un costo de $ 2 mil millones que reemplazaría la industria del carbón de la región. [17]
Asia
porcelana
China es el líder del mercado mundial de hidrógeno con una producción de 20 millones de toneladas, lo que representa ⅓ de la producción mundial. Sinopec apunta a generar 500.000 toneladas de hidrógeno verde para 2025. [18] Investigadores del Proyecto Harvard China han indicado que el hidrógeno generado a partir de energía eólica podría proporcionar una alternativa rentable para regiones dependientes del carbón como Mongolia Interior . [19]
Japón
Para convertirse en carbono neutral, el gobierno japonés tiene la intención de transformar la nación en una "sociedad del hidrógeno". [20] La demanda de energía en Japón requeriría que el gobierno importara 36 millones de toneladas de hidrógeno licuado. Se proyecta que las importaciones comerciales de la nación sean 100 veces menores que esta cantidad para 2030, cuando se espera que comience el uso del combustible, lo que representa un serio desafío. Japón ha publicado una hoja de ruta preliminar en la que se pedía que el hidrógeno y los combustibles relacionados suministraran el 10% de la energía para la generación de electricidad, así como una parte significativa de la energía para otros usos como el transporte marítimo y la fabricación de acero para 2050. [21]
El país ha creado una carretera de hidrógeno que consta de 135 estaciones de combustible de hidrógeno subsidiadas y planea construir 1.000 para fines de la década. [22] [23]
Omán
Un consorcio de empresas ha anunciado un proyecto de 30.000 millones de dólares en Omán que se convertiría en una de las mayores instalaciones de hidrógeno del mundo. La construcción comenzará en 2028 y para 2038 el proyecto contará con 25 GW de energía eólica y solar. [24]
Corea del Sur
En octubre de 2020, el gobierno de Corea del Sur anunció su plan para introducir los Estándares de cartera de energía de hidrógeno limpio (CHPS) que enfatiza el uso de hidrógeno limpio. Durante la introducción del Estándar de Cartera de Energía de Hidrógeno (HPS), fue votado por el 2do Comité de Economía del Hidrógeno. Además, en marzo de 2021, se celebró el 3er Comité de Economía del Hidrógeno para aprobar un plan para introducir un sistema de certificación de hidrógeno limpio basado en incentivos y obligaciones para el hidrógeno limpio. [25]
En junio de 2021, Hyundai Engineering firmó un acuerdo comercial mutuo con POSCO, Gyeongsangbuk-do, Uljin-gun, la Universidad de Pohang, el Instituto de Ciencias Industriales de Pohang y el Instituto de Investigación de Energía Atómica de Corea. Planea asegurar la competitividad de la tecnología MMR y revitalizar la economía del hidrógeno a través de la cooperación, como el desarrollo de tecnología de producción de hidrógeno caliente, el desarrollo de tecnología electrolítica de agua caliente y la comercialización de energía nuclear. [26]
Unión Europea
En julio de 2020, la Unión Europea dio a conocer la Estrategia del hidrógeno para una Europa climáticamente neutra con el objetivo de alcanzar la neutralidad en carbono mediante la incorporación del hidrógeno en los planes de la UE. Una moción que respalda esta estrategia fue aprobada por el Parlamento Europeo el próximo año. [27] Goldman Sachs estima que el hidrógeno será el 15% de la combinación energética de la UE en 2050. [28] Seis estados miembros de la Unión Europea: Alemania , Austria , Francia , Holanda , Bélgica y Luxemburgo , solicitaron que la financiación del hidrógeno esté respaldada por la legislación. [29] Alemania ya ha invertido 9.000 millones de euros para construir 5 GW de capacidad de hidrógeno para 2030. [30] Muchos países miembros han creado planes para importar hidrógeno de otras naciones, especialmente del norte de África . [31] Estos planes aumentarían la producción de hidrógeno, sin embargo, también se les ha acusado de intentar exportar los cambios necesarios dentro de Europa. [32] La Unión Europea ha exigido que a partir de 2021 todas las nuevas turbinas eólicas fabricadas en el bloque estén equipadas y listas para quemar una mezcla de hidrógeno y gas natural. [13]
En febrero de 2021, una treintena de empresas anunciaron un proyecto pionero para suministrar hidrógeno con base en España . El proyecto tiene la intención de comenzar en 2022, creando 93 GW de energía solar y 67 GW de capacidad de electrólisis para fines de la década. [33] En abril de 2021, Portugal anunció planes para construir la primera planta de energía solar para producir hidrógeno para 2023. [34] La compañía energética con sede en Lisboa Galp Energia también ha anunciado planes para construir un electrolizador para alimentar su refinería para 2025. [35] ]
América Latina
En noviembre de 2020, el presidente de Chile presentó la "Estrategia Nacional para el Hidrógeno Verde", afirmando que quería que Chile se convirtiera en "el productor de hidrógeno verde más eficiente del mundo para el 2030". [36] El plan incluye HyEx, un proyecto para producir hidrógeno basado en energía solar para su uso en la industria minera . [37]
Reino Unido
En 2021, el gobierno británico publicó su documento de política, un "Plan de diez puntos para una revolución industrial verde", que incluía invertir para crear 5 GW de hidrógeno con bajo contenido de carbono para 2030. [10] Los planes incluyen trabajar con la industria para completar el pruebas necesarias que permitirían hasta un 20% de mezcla de hidrógeno en la red de distribución de gas para todos los hogares en la red de gas para 2023. Una propuesta de energía eólica marina en Escocia incluye planes para convertir plataformas de petróleo y gas en un "centro de hidrógeno verde" que Suministrar combustible a las destilerías locales . [38]
Estados Unidos
Durante su discurso sobre el estado de la Unión, George W. Bush dio a conocer un plan de 1.200 millones de dólares para desarrollar vehículos de pila de combustible de hidrógeno, denominándolo "combustible de la libertad", esta financiación fue reducida en 2009 por Barack Obama . [39] [40] En junio de 2021, la secretaria de Energía, Jennifer Granholm, anunció planes en línea con el compromiso de las administraciones de Biden de reducir el costo de la producción de hidrógeno verde. [41] El Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) está planificando la primera demostración de una red de hidrógeno en Texas. [42] El Departamento había intentado previamente un proyecto de hidrógeno conocido como Hydrogen Energy California . Texas se considera una parte clave de los proyectos de hidrógeno verde en el país, ya que el estado es el mayor productor nacional de hidrógeno y ya tiene una red de tuberías de hidrógeno. [43] En 2020, SGH2 Energy Global anunció planes para utilizar plástico y papel mediante gasificación por plasma para producir hidrógeno verde cerca de Los Ángeles . [44] En 2021, el gobernador de Nueva York, Andrew Cuomo, anunció una inversión de 290 millones de dólares para construir una instalación de producción de combustible de hidrógeno verde. [45] Las autoridades del estado también han respaldado planes para desarrollar pilas de combustible para su uso en camiones y la investigación sobre la mezcla de hidrógeno en la red de gas. [46]
Ver también
- Economía de hidrógeno
- Combustible alternativo
- Combustible neutro en carbono
- Eliminación de combustibles fósiles
Referencias
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