El alza del hidrógeno verde

El hidrógeno verde producido con energía renovable se considera cada vez más como un activo clave para la descarbonización de la red y el transporte.

El interés en la tecnología está aumentando. Shell cree que el sector del hidrógeno merece los mismos niveles de apoyo que la energía solar a lo largo de los años.
Pero al menos a medio plazo, el potencial de descarbonización del hidrógeno es limitado. En algunas áreas, “simplemente no es económico, y no lo será”, dijo el analista senior de Wood Mackenzie, Ben Gallagher.
El hidrógeno verde sigue siendo ineficiente y costoso hoy en día, con una eficiencia de extremo a extremo de solo alrededor del 30 por ciento, dijo Gallagher.
Como resultado, es difícil ver que se utilice para la generación de electricidad en mercados como los EE. UU., Donde se espera que los precios del gas natural se mantengan bajos en el futuro previsible.
Retos similares podrían obstaculizar los intentos de hacer del hidrógeno una alternativa viable a la electrificación en el sector automotriz.
“En el lado de la movilidad, no solo tiene el electrolizador, tiene una gran red de distribución que necesita construir”, dijo Gallagher. “En comparación con los vehículos eléctricos o la gasolina, no entiendo cómo será rentable de ninguna manera, en el corto plazo”.

Hoy no hay mucho “verde”

Las opiniones de Gallagher hacen eco de los hallazgos de un importante informe sobre hidrógeno verde publicado por la Agencia Internacional de Energía Renovable (Irena) en septiembre, que advirtió que el combustible “no debe considerarse una panacea”.
“Una transición energética basada en el hidrógeno no ocurrirá de la noche a la mañana”, afirma el informe de Irena. “El hidrógeno probablemente seguirá otras estrategias, como la electrificación de los sectores de uso final, y su uso estará dirigido a aplicaciones específicas. La necesidad de una nueva infraestructura de suministro dedicada puede limitar el uso de hidrógeno “.
A pesar de los desafíos, muchos son optimistas sobre las perspectivas de crecimiento del hidrógeno verde.
En una investigación publicada el mes pasado, Wood Mackenzie dijo que podrían desplegarse más de 3,2 gigavatios de capacidad de electrolizadores de hidrógeno verde desde ahora hasta 2025, un aumento del 1,272 por ciento en los 253 megavatios instalados desde 2000 hasta finales de 2019.
“El gran aumento en el período 2019-2025 se debe en parte a la naciente del mercado”, dijo Gallagher. “Pero los objetivos agresivos en el este de Asia y el mayor interés de las principales partes interesadas internacionales impulsarán el despliegue a corto plazo”.
El hidrógeno verde se produce cuando se usa energía renovable en el proceso de electrólisis. El hidrógeno resultante se puede usar más tarde para devolver la electricidad a la red a través de una celda de combustible.
En la actualidad, alrededor del 99 por ciento de los aproximadamente 130 millones de toneladas de hidrógeno al año utilizadas para procesos industriales, principalmente refinación de petróleo y producción de amoníaco, se fabrican mediante procesos de gasificación de carbón o lignito, o reformado con metano a vapor.
La industria del hidrógeno busca alejarse de estos métodos de producción intensivos en carbono, ya sea combinando la reforma del metano con vapor con la captura y el almacenamiento de carbono o utilizando energía renovable para impulsar la electrólisis del agua.
Sin embargo, ninguna de las opciones es barata. Y el primero, que produce lo que se llama hidrógeno “azul”, no está inherentemente libre de carbono, señaló Irena.
“El desarrollo del hidrógeno azul como solución de transición también enfrenta desafíos en términos de mejora de la producción y logística de suministro”, dijo la agencia.
Por otro lado, el costo del hidrógeno verde parece caer a medida que aumenta la producción de electrolizadores y las energías renovables se vuelven más baratas.
Como resultado de esta dinámica cambiante, Wood Mackenzie espera que la producción de hidrógeno verde sea competitiva con la gasificación y la reforma del metano a vapor para 2030 en Australia, Alemania y Japón.

 

 

Jugando la carta de calentamiento

Dado que los métodos de producción actuales representan alrededor del 2.5 por ciento de todas las emisiones globales de carbono, una vez que la electrólisis basada en energía renovable se vuelva competitiva, “el hidrógeno [verde] se usará para reemplazar [otras formas de] hidrógeno”, dijo Gallagher.
Más allá de eso, las fortunas del hidrógeno verde probablemente estarán vinculadas a cuán eficiente puede ser su producción y uso.
Neil Crumpton, consultor de energía del Reino Unido y ex presidente del grupo de defensa del hidrógeno verde llamado Planet Hydrogen, dijo que los electrolizadores de la próxima generación podrían lograr una eficiencia de conversión cercana al 80 por ciento.
Esto podría elevar la eficiencia de ida y vuelta del hidrógeno verde para la producción de electricidad a entre 45 y 50 por ciento, dependiendo del tipo de celda de combustible, turbina o motor de gas utilizado para suministrar energía a la red.
La eficiencia podría ser mayor si se usara hidrógeno para calentar en lugar de producir electricidad. “Toda la energía térmica podría estar disponible para calefacción”, dijo Crumpton. “El calor de rechazo del electrolizador también podría utilizarse para calentar edificios”.

 

La amplia gama de posibles usos del hidrógeno verde significa que la producción eficiente y rentable podría ser una bendición para los países donde los altos niveles de generación de energía renovable ya están generando una reducción significativa.
El hidrógeno puede ser transportado por barco, por lo que podría liberar “energía renovable de otro modo varada