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CIENCIA. Proyectos de Hidrógeno Verde en el mundo

 

Sandia Labs / Flickr

En todo el mundo, existe un número creciente de desarrollos de hidrógeno verde en el sector de la industria renovable. Estos proyectos están impulsando las formas en que podemos producir hidrógeno y, de otro modo, suministrar este combustible en gran parte limpio para impulsar nuestro futuro. 

En 2020, la cartera de proyectos de hidrógeno verde planificados a nivel mundial supera los 60 gigavatios, aproximadamente el equivalente a 187,5 millones de células solares, 25.000 turbinas eólicas, o para ponerlo en perspectiva de consumo,  suficiente para encender 6.600 millones de bombillas LED. En pocas palabras, nuestra capacidad de producción de hidrógeno verde se está expandiendo y 2020 ha sido un gran año para el desarrollo del hidrógeno.

Pero, ¿qué es el hidrógeno verde? Básicamente, estos proyectos son proyectos de producción de hidrógeno que generalmente involucran un proceso de electrolización y se alimentan de fuentes renovables. En este momento, Europa y Australia están liderando el camino en estos proyectos, ya que buscan ser una parte mayor del futuro de las energías renovables del mañana. 


Un gif animado que demuestra el proceso de electrolización durante la producción de hidrógeno verde. La energía fluye desde los paneles solares hacia el ánodo y el cátodo, creando gas hidrógeno y gas oxígeno en el proceso. Fuente:  DavidlFritz / Wikimedia

Sin embargo, hay algunas malas noticias. Si bien la canalización que mencionamos al principio de este artículo fue significativa, es importante tener en cuenta que esto es solo una canalización. Los expertos pronostican que solo aproximadamente la mitad del actual gasoducto verde de hidrógeno estará en pleno funcionamiento en los próximos 15 años. Para acelerar esto, los desarrolladores esperan aprovechar los beneficios del gobierno y otros subsidios a las energías renovables.

La razón principal por la que el hidrógeno verde es un proceso tan importante es que el hidrógeno en sí mismo es un combustible bastante eficiente y limpio. Las pilas de combustible de hidrógeno pueden propulsar coches con la única emisión de agua. Sin embargo, el proceso tradicional de producción de hidrógeno es dañino. En general, alrededor del 95 por ciento  del hidrógeno se produce en un proceso de uso intensivo de energía que implica la quema de combustibles fósiles como el gas natural. Esto significa que, si bien el hidrógeno puede ser ecológico por parte del consumidor, tiene un impacto medioambiental bastante considerable en la producción, lo que hace que el combustible en su conjunto sea mucho menos ecológico. 

Sin embargo, si el mundo pudiera cambiar su producción de hidrógeno a procesos de hidrógeno verde, la totalidad del ciclo de producción sería bajo en carbono, lo que haría del hidrógeno un combustible mucho más sostenible para impulsar nuestro futuro. 

Para comprender mejor esta industria, echemos un vistazo a cómo diferentes países de todo el mundo están trabajando para expandir sus capacidades de producción de energía de hidrógeno verde. 

Un diagrama que muestra el ciclo de vida versátil que puede tomar el hidrógeno verde, a través del proceso de producción hasta su uso. Fuente :  Rh2network / Wikimedia

Iniciativas de hidrógeno verde en todo el mundo

Las energías renovables son ahora la industria energética de más rápido crecimiento y el hidrógeno está creciendo con ella. Es probable que veamos el crecimiento de muchas empresas de producción de hidrógeno en las próximas décadas, ya que tiene el potencial de ser una potencia de producción de energía verde. 

España ha invertido mucho en la producción de hidrógeno recientemente. Anunciaron una inversión de $ 10.5 mil millones en tecnología de hidrógeno verde durante los próximos 10 años, con el objetivo final de que el hidrógeno pueda ayudar a impulsar su industria de transporte por carretera y transporte hacia salidas de cero emisiones. 

En concreto, España tiene como objetivo producir electrolizadores de hidrógeno verde  con 4 gigavatios de capacidad en los próximos 10 años. Estos electrolizadores, la principal forma en que se produce el hidrógeno verde, utilizan electricidad para dividir el agua en gas hidrógeno y gas oxígeno. Cuando el hidrógeno se quema en una pila de combustible, se oxigena y se transforma nuevamente en agua. 




España se ha convertido en un paraíso para las energías renovables, en parte a través de la política, pero también a través de la geografía. El paisaje proporciona mucho viento y sol, lo que lo hace perfecto para la producción eólica y solar. En este momento, el país ha aumentado su suministro hasta 62 gigavatios de energía renovable, pero esto aún no es suficiente para reemplazar los combustibles fósiles en el país. 

Una de las principales razones por las que España está invirtiendo en hidrógeno verde es porque actualmente producen una gran cantidad de hidrógeno a través de métodos de combustibles fósiles. Esto significa que invertir en hidrógeno verde podría reemplazar esas técnicas de producción tradicionales, permitiendo una disminución más rápida de la huella de carbono del país. 

España, al formar parte de la Unión Europea, se une al resto de países miembros en su apuesta por una política de energías renovables que apuesta fuertemente por el hidrógeno verde como parte del futuro. La UE por sí sola espera llevar su capacidad de hidrógeno verde hasta 40 gigavatios en la próxima década, lo que sería un crecimiento significativo. También están poniendo su dinero donde se necesita, comprometiéndose a invertir $ 430 mil millones en hidrógeno verde durante ese período.

Arabia Saudita, el gigante petrolero del este, también está invirtiendo fuertemente en proyectos de producción de hidrógeno verde. Específicamente, se han asociado con una empresa estadounidense, Air Products , para desarrollar una planta de producción de hidrógeno verde que sería capaz de producir 650 toneladas de combustible de hidrógeno verde todos los días. En general, el proyecto está recibiendo una inversión de $ 5 mil millones y podría indicar un cambio en el sector de la industria verde con un gigante energético como Arabia Saudita que lo acepta tan plenamente. 

Este proyecto se describe como el proyecto de energía de hidrógeno verde más grande del mundo, lo cual es significativo, ya que Arabia Saudita busca continuar su dominio en el sector energético, independientemente de si el combustible es petróleo, hidrógeno o gas natural.

El país de Chile también está trabajando en sus propios objetivos de energía verde , uno de los primeros en América del Sur. El primer proyecto de hidrógeno verde de la región se lanzó recientemente en el país, llamado proyecto HyExEs una granja solar capaz de producir 2.000 megavatios de electricidad; Luego, se utilizarían 1600 megavatios de esa electricidad en el proceso de electrólisis para crear 124.000 toneladas de hidrógeno comprimido cada año.

Al final del día, los combustibles renovables siguen siendo un juego de dinero, al igual que los combustibles fósiles: cuantos más usos haya para el hidrógeno verde, más se producirá y más barato será.

Yendo más al este, Corea y Japón están liderando el camino entre los países asiáticos cuando se trata de inversiones en hidrógeno verde. Ambos países, específicamente los gigantes industriales dentro de sus países como Toyota y Hyundai, son pioneros en la tecnología de celdas de combustible de hidrógeno como uno de los muchos métodos futuros de transporte limpio. Toyota ha desarrollado el Mirai y Hyundai ha desarrollado el Nexo. Ninguno de estos automóviles es un gran vendedor todavía, en gran parte porque el mercado del combustible de hidrógeno aún se está desarrollando. Los coches de hidrógeno prácticos y asequibles son fundamentales para garantizar el crecimiento del combustible de hidrógeno. Después de todo, si no hay nada que hacer con el combustible, entonces no hay razón para producirlo. 

En China, Siemens Energy está construyendo un sistema de producción de hidrógeno de 1 MW para una estación de servicio en Beijing, que será el primer proyecto de producción de hidrógeno verde de megavatios en el país. La estación de abastecimiento de hidrógeno se ubicará en una de las tres áreas principales de competencia para los Juegos Olímpicos de Invierno de 2022 .  

Moviéndose más al sur, a Australia , están liderando el camino en el hidrógeno verde producido de forma renovable. Específicamente, están desarrollando una granja de energía renovable de 1.606.185 acres (6.500 kilómetros cuadrados) que genera electricidad principalmente a través del viento y el sol. Una parte significativa de la energía que se produce aquí se transformará inmediatamente en hidrógeno y amoníaco mediante procesos ecológicos. Con un precio de $ 16 mil millones, el proyecto es ambicioso y los gerentes de proyecto proyectan que se completará en algún momento de los próximos 10 años. 

Este gráfico hace un gran trabajo al demostrar la línea de tiempo de usabilidad del hidrógeno verde en varias industrias. Queda mucho desarrollo por hacer, pero en 2020 el mundo está preparado para una rápida adopción. Fuente:  Daniel Williams / Wikimedia

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