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El hidrógeno no podrá impulsar un futuro con cero emisiones de carbono a menos que se descarbonice su propia producción.
Las posibilidades del hidrógeno como gasolina con cero emisiones de carbono han despertado la creatividad en este campo.
Más allá de que se trate de niños, debemos reconocer que, actualmente, la mayor parte del hidrógeno producido en el mundo depende del uso insostenible de combustibles fósiles. Por ello, la producción de hidrógeno genera 830 megatoneladas (Mt) de emisiones de CO2 al año. Para ponerlo en perspectiva, si la industria del hidrógeno actual se convirtiera en un país, sería el sexto mayor emisor del reino.
Tradicionalmente, el hidrógeno se ha producido para su uso en aplicaciones similares a las de la industria petrolera y química. El reto, a medida que se desarrolla la economía del hidrógeno y su infraestructura de apoyo, reside en proporcionar hidrógeno con cero emisiones de carbono de forma más económica, escalable y auténtica. Aquí es donde el nuevo conocimiento puede desempeñar un papel fundamental en todas las fases de la construcción, el transporte, el almacenamiento y el uso final.
Producción de hidrógeno verde
Actualmente, la forma más común de obtener hidrógeno es mediante el reformado con vapor de metano (SMR) a partir de combustibles fósiles. Desafortunadamente, esto genera importantes emisiones de carbono. De hecho, el uso de SMR libera un poco más de CO2 que la producción de gasolina.
Pero existe una alternativa con cero emisiones de carbono. El futuro del hidrógeno reside en la electrólisis del agua, alimentada por una fuente de energía libre de carbono, como una planta fotovoltaica, para suministrar hidrógeno verde. Sin embargo, la electrólisis cuesta aproximadamente el doble que el reformado con vapor (SMR), según datos de la Agencia Internacional de Energía (AIE). Debemos superar este obstáculo. Esta capacidad permite escalar los electrolizadores a instalaciones de varios megavatios. También es posible encontrar emplazamientos con acceso a energía libre de carbono.
Mediante un diseño y una gestión cuidadosos del dispositivo eléctrico, se pueden desarrollar técnicas para mejorar la eficiencia de la electrólisis. Esto no solo reduce los costos, sino que también aumenta la seguridad y la fiabilidad del proceso.
Para demostrar su viabilidad, ABB colaboró con un usuario pionero en EE. UU. para proporcionar un esquema eléctrico completo para dos plantas de electrólisis de hidrógeno recientemente inauguradas en Nueva York y Georgia. Además, los motores y variadores de frecuencia de ABB desempeñarán un papel fundamental en la compresión del combustible para el transporte. Se prevé que la planta produzca 600 toneladas diarias de hidrógeno ecológico, compensando aproximadamente 1700 emisiones de combustibles fósiles en los sectores de logística y transporte.
Diseño de la infraestructura de hidrógeno
Poner en marcha el sistema económico del hidrógeno no es tarea fácil. Para dar cabida al hidrógeno a gran escala, se requerirá infraestructura local asequible y la construcción de nuevas instalaciones industriales similares a los depósitos de almacenamiento. Integrar el hidrógeno en la infraestructura de gasoductos existente ofrece una perspectiva económica, ya que probablemente transportará la mayor parte del hidrógeno en las primeras etapas de crecimiento.
El almacenamiento de hidrógeno también requiere conocimientos especializados y experiencia profunda, dado que la protección es primordial y los gases se mantienen a alta concentración. Por ejemplo, ABB proporciona soluciones de automatización, electrificación e instrumentación para un proyecto piloto en Australia que podría servir de modelo para el transporte industrial de gasolina. Tras producir hidrógeno durante la gasificación del lignito, este puede licuarse y transportarse a Japón en el primer buque especializado en el transporte de hidrógeno del mundo.
Otro aspecto fundamental del sistema económico del hidrógeno es su uso final. Mejorar la eficiencia y reducir las tarifas también impulsará la inversión en este sector, y las pilas de combustible son un ejemplo de ello. Las tarifas actuales rondan los 250 USD/kW, y la experiencia en tecnologías de vanguardia permite reducirlas a 180 USD/kW. Es necesario optimizar el diseño de las pilas de gas para reducir aún más los precios, a pesar de que se pueden lograr grandes descuentos gracias a las economías de escala. Economías de escala similares se pueden conseguir en las estaciones de repostaje de hidrógeno para vehículos de combustible.
El futuro del hidrógeno se acerca.
Gran parte de la tecnología e infraestructura necesarias para el hidrógeno ya existen. Para impulsar el sistema de financiación del hidrógeno, debemos seguir construyendo sobre estas bases probadas para garantizar que cada eslabón de la cadena de precios —desde la producción hasta la distribución, el almacenamiento y el uso— sea sostenible, descarbonizado y económicamente viable.
Aquí encontrará más información sobre cómo ABB está utilizando el crecimiento para lograr un futuro sostenible.
