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ENERGÍA. El hidrógeno "azul" no tan "verde" como se creía

 

Un documento publicado el jueves pasado afirma que la producción de hidrógeno era difícil de justificar por motivos ambientales, incluso en sitios como este proyecto de Shell en Alemania, que emplea energía renovable.

El hidrógeno azul a menudo se promociona como un combustible bajo en carbono para generar electricidad y almacenar energía, alimentar automóviles, camiones y trenes y calentar edificios. Pero según un nuevo informe de investigadores de Cornell y la Universidad de Stanford en los EE.UU., puede que no sea mejor para el clima, y ​​potencialmente un poco peor, que continuar usando gas natural fósil.

¿Qué es el combustible de hidrógeno y qué lo hace azul?

Según la Agencia Internacional de Energía, el 96% del hidrógeno producido en todo el mundo se produce utilizando combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) en un proceso conocido como reformado. Esto implica combinar combustibles fósiles con vapor y calentarlos a unos 800 ° C. Eventualmente, obtienes dióxido de carbono (CO₂) e hidrógeno.

Luego, estos dos gases se separan. El CO₂ a menudo se emite a la atmósfera donde contribuye al calentamiento global, y el hidrógeno se extrae y se utiliza en todo, desde motores de automóviles hasta calderas, liberando vapor de agua.

El arcoiris del hidrógeno

El hidrógeno gris es la forma más común. El color simplemente indica cómo se fabrica, y este tipo se genera a partir del gas natural (que en su mayoría consiste en metano y etano), el combustible fósil que alimenta la mayoría de las calderas y estufas de gas y que los científicos han identificado como una fuente importante de emisiones de carbono que los gobiernos necesidad de eliminar.

El gas natural (metano) es el combustible preferido para calderas y estufas de gas en la mayoría de los lugares. Vova Shevchuk / Shutterstock

El hidrógeno pardo utiliza carbón de lignito (también conocido como lignito, generado durante millones de años por depósitos de turba comprimida) o aceite. El hidrógeno negro se produce utilizando carbón bituminoso, una sustancia similar al alquitrán.

El proceso de extracción de hidrógeno de todas estas opciones emite CO₂ en diferentes grados, por lo que no son una vía adecuada para alcanzar emisiones netas cero con hidrógeno.

El hidrógeno verde se produce mediante el uso de electricidad sin carbono, como la generada por turbinas eólicas o paneles solares, para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. El proceso es neutro en carbono, pero el hidrógeno verde es muy caro y se espera que siga siéndolo hasta al menos 2030 .

El hidrógeno azul se produce utilizando el mismo proceso de reformado que se utiliza para crear hidrógeno gris y pardo pero el CO₂ que normalmente se liberaría se captura y se almacena bajo tierra. Los equipos de captura y almacenamiento de carbono son costosos, lo que eleva el precio del combustible, pero al menos permite la producción de combustibles con bajas emisiones de carbono a un costo menor que el del hidrógeno verde. ¿O no lo hace?

¿Resultado inesperado?

El proceso de producción de hidrógeno azul también requiere mucha energíaPor cada unidad de calor en el gas natural al inicio del proceso, solo el 70-75% de ese calor potencial permanece en el producto de hidrógeno. En otras palabras, si el hidrógeno se usa para calentar un edificio, necesitaría usar un 25% más de gas natural para producir hidrógeno azul que si se usara directamente para calentar.

Y según lo informado por la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. , el metano, el componente principal del gas natural y un subproducto de su uso para producir hidrógeno azul, es un gas de calentamiento global mucho más potente que el CO₂ en escalas de tiempo más cortas. Sobre una base de 100 años, el metano tiene un potencial de calentamiento global 28-36 veces mayor que el CO₂, por lo que una molécula de metano en la atmósfera tiene el mismo efecto que alrededor de 30 moléculas de CO₂.

En el primer estudio de este tipo en considerar el impacto ambiental del hidrógeno azul durante todo su ciclo de vida, los investigadores encontraron que las emisiones de metano liberadas cuando se extrae y quema el gas natural fósil son mucho menores que el hidrógeno azul. Se necesita extraer más metano para producir hidrógeno azul, y debe pasar a través de reformadores, tuberías y barcos, lo que brinda más oportunidades de fugas: lo suficiente, indica la investigación, para hacer que el hidrógeno azul sea un 20% peor para el clima que solo usar gas fósil.

El nuevo estudio arroja dudas sobre el papel que podría desempeñar el hidrógeno azul en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero de sectores como la calefacción y la industria pesada.

A medida que la comunidad energética elige estos nuevos hallazgos, vale la pena preguntarse cómo reaccionarán nuestros gobiernos en la estrategia de descarbonización del país

El ominoso documento se produce pocos días después de que el Senado de los EE.UU. aprobara su Ley de Empleo e Inversión en Infraestructura de $ 1 billón, de los cuales $ 8 mil millones se destinan al desarrollo de energía del hidrógeno. Al mismo tiempo, los gobiernos del Reino Unido, Canadá, la UE, China y muchos más están aumentando su compromiso con el hidrógeno como fuente de combustible limpio. Eso hace que sea aún más importante que las personas comprendan las consecuencias del uso de hidrógeno azul, y que no acepten las tenues afirmaciones de la industria sobre el estado de emisiones bajas o nulas del combustible.

Lo que es seguro es que el hidrógeno azul puede no ser tan verde como parecía.

Más información: Robert W. Howarth et al, How green is blue hydrogen?, Energy Science & Engineering (2021). DOI: 10.1002/ese3.956

La hoja de ruta del hidrógeno en España: ¿podemos cumplir los objetivos?. Diciembre 2020. The Conversation

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