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¿Qué es el hidrógeno verde y cómo se puede usar?

Actualmente, el hidrógeno se utiliza principalmente como materia prima en la industria, pero cada vez se enfoca más como medio para almacenar energía y como combustible en el sector del transporte. Matt Doyle, Director Comercial de Wescott Industrial Services, con sede en Jarrow, especialistas en revestimiento de parques eólicos marinos, explica exactamente qué es Green Hydrogen y cómo probablemente escucharemos mucho más sobre esto en el futuro.

Por Matt Doyle, Director Comercial de Wescott Industrial Services

El hidrógeno, sin entrar demasiado en la lección de Química, se usa ampliamente en la industria petroquímica, particularmente en la producción de amoníaco para fertilizantes y metanol para las industrias de plásticos y farmacéutica.

También se usa para eliminar el azufre de los combustibles, como gas de soldadura y como combustible para cohetes, por nombrar solo algunos usos, pero la nueva tecnología emocionante está utilizando el hidrógeno como combustible limpio para el transporte, emitiendo solo agua como subproducto. Si esta tecnología se desarrolla como muchos piensan que lo hará, la demanda aumentará enormemente, especialmente para el hidrógeno producido por la tecnología verde.

En esencia, hay tres formas de producir hidrógeno. La gran mayoría del hidrógeno comercial a granel es actualmente hidrógeno 'azul', producido al mezclar vapor (vapor de agua) con gas natural que reacciona con el metano y descompone el gas en monóxido de carbono e hidrógeno.

Un medio alternativo es el hidrógeno 'marrón' producido por la gasificación del carbón: el carbón se mezcla con oxígeno a altas presiones y temperaturas para producir nuevamente monóxido de carbono e hidrógeno.

El tercer medio es el hidrógeno 'verde', por el cual el hidrógeno se produce haciendo pasar una corriente eléctrica a través del agua utilizando un electrolizador alimentado por energía renovable. Si bien la tecnología ha existido durante mucho tiempo, la viabilidad del proceso depende de la demanda de hidrógeno como combustible y del precio de la electricidad para la producción.

Green Hydrogen: transporte eléctrico con derechos de autor de dos pisos para Londres

Ingrese el crecimiento de los parques eólicos marinos, en particular, y la caída resultante en el precio de la electricidad que producen. Cuando también se tiene en cuenta el creciente requisito de que la tecnología de almacenamiento de energía aproveche la electricidad producida en momentos de baja demanda, la producción de 'Hidrógeno verde' se vuelve viable y cada vez más popular a medida que aumentan las presiones ambientales para reducir el carbono y la eficiencia energética en las compañías eléctricas.

Sin duda, todavía es muy temprano con muy pocos electrolizadores de PEM (membrana de intercambio de protones) a gran escala que se encuentren actualmente en producción, pero todos los signos son positivos para la nueva tecnología, ya sea que el hidrógeno resultante se use en el sector químico o como combustible.

Japón, por ejemplo, planea tener un hogar 5.3m utilizando sistemas micro CHP (Combined Heat & Power) de celdas de combustible a base de hidrógeno de 2030.

Australia, que se ha convertido en un líder mundial en la producción de 'Hidrógeno marrón' a través de sus vastas reservas de carbón 'marrón', particularmente en el valle de Latrobe, al este de Melbourne en Victoria, también está invirtiendo en la producción de hidrógeno verde con la primera exportación de hidrógeno verde, aunque una pequeña cantidad de prueba, fue al gigante energético japonés, JXTG, en marzo de este año para demostrar que la tecnología era posible.

La Universidad Tecnológica de Queensland (QUT) utilizó energía solar para convertir el tolueno en una sustancia llamada metilciclohexano (MCH) mediante el proceso de JXTG impulsado por los paneles solares de QUT: el tolueno se utiliza debido a que es un portador de energía de hidrógeno líquido con la ventaja de un alto contenido de hidrógeno capacidad a temperatura ambiente. MCH se ve y se siente como el petróleo, lo que significa que puede enviarse utilizando camiones cisterna convencionales, tuberías y súper camiones cisterna.

Una vez enviado a Japón, el MCH se convirtió de nuevo en tolueno y el hidrógeno se extrajo para su uso en una celda de combustible o vehículo adecuado. El tolueno está disponible para su reutilización en el ciclo de transporte.

En 2017, la UE adjudicó al consorcio H2FUTURE el contrato para la construcción de una de las plantas de electrólisis PEM más grandes del mundo en Linz, Austria, que funciona con energía verde hidroeléctrica. La construcción ahora está completa y la instalación está bajo prueba, produciendo hidrógeno principalmente para su uso en la industria del acero.

CGI de Green Hydrogen sland (medios) - foto cortesía de TenneT

En mayo de este año, las Islas Baleares de España presentaron el proyecto Power to Green Hydrogen Mallorca, promovido por el gobierno regional y cuatro empresas privadas. El proyecto implica lo que se ha descrito como la planta de hidrógeno renovable más grande de Europa destinada al transporte de combustible como uno de los ocho proyectos de regeneración en el área de Lloseta de la isla de Mallorca.

La planta verde de producción de hidrógeno, que funcionará en 2021, que funcionará con energía solar, suministrará energía no contaminante por valor de 10 MW a vehículos de movilidad sostenible, hoteles en las bahías de Alcúdia y Pollença, y al polígono industrial de Inca. La nueva instalación proporcionará combustible sostenible para el transporte público y privado, en forma de autobuses de transporte público y flotas de propiedad privada, como alquiler y vehículos de cortesía.

Más cerca de casa, 'Construyendo sistemas innovadores de hidrógeno verde en un territorio aislado' (BIG HIT) ha llevado a cabo el primer reabastecimiento de combustible de cinco furgonetas Renault Kangoo con motor de hidrógeno en las Islas Orcadas con hidrógeno producido a través de un electrolizador 1MW PEM con electricidad de las turbinas eólicas en las islas cercanas de Shapinsay y Erday. Escocia, en particular, está estudiando muy de cerca la nueva tecnología como parte de su Visión de la red de electricidad y gas para 2039.

En Londres, 20 de los primeros autobuses de dos pisos con motor de hidrógeno del mundo estará en las calles a principios del próximo año en un proyecto de £ 12m, cuyo £ 5m está financiado, irónicamente dado el caos actual de Brexit, con fondos europeos .

Las compañías eléctricas europeas, como el gigante energético alemán, TenneT, ahora están investigando seriamente la viabilidad y la ingeniería práctica requerida para crear islas artificiales frente a la costa del Mar del Norte para albergar PEM, utilizando electricidad generada por parques eólicos marinos.

Esto no solo evita las pérdidas o caídas de energía del cable, especialmente en los cables blindados requeridos debido al calor adicional proveniente del flujo de corriente residual y el gasto de transmitir grandes cantidades de energía a la costa, sino que también consume electricidad producida en tiempos de baja demanda. El hidrógeno y el metano sintético se pueden transportar a través del sistema de tubería continental existente.

Uno de los últimos desarrollos en el campo es el proyecto 'Deep Purple' de Noruega, que lleva el concepto de electricidad a gas un paso más allá al investigar la viabilidad de soluciones que permiten que la energía de los OWF se convierta en hidrógeno pero se almacene en el fondo marino. .

Esto permitiría un suministro estable de electricidad renovable a las plataformas de petróleo y gas en alta mar (que actualmente generan su propia electricidad a través de turbinas de gas que emiten carbono) e hidrógeno para otros usos. Los tanques de almacenamiento de PEM e hidrógeno en realidad se integrarían dentro de las instalaciones de la turbina en un escenario.

Adónde irá la nueva tecnología es una incógnita y depende de una combinación de economía y política: qué costo tendrá Green Hydrogen y los usos resultantes y qué tan comprometidos se volverán los gobiernos locales y nacionales con una economía verde, pero no cabe duda de que estamos voy a escuchar mucho más sobre el hidrógeno verde en un futuro muy cercano.

Informador de la industria de procesos

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