Qué tecnologías verdes se utilizan para la generación de hidrógeno en todo el mundo
Según la Oficina de Eficiencia Energética y Energías Renovables, el hidrógeno tiene el potencial de reducir significativamente la contaminación atmosférica en forma de gases de efecto invernadero. Sin embargo, la forma en que se produce el hidrógeno es determinante para su impacto ambiental.
Algunos métodos de producción son más sostenibles que otros. La producción de hidrógeno gris utiliza la tecnología de reformado con vapor de metano (SMR) para obtener hidrógeno a partir de gas natural, un proceso que libera grandes volúmenes de CO2.
El hidrógeno azul emplea tecnologías de captura y almacenamiento de carbono para retener y almacenar el carbono generado durante el reformado con vapor de metano. El hidrógeno verde, en cambio, se produce dividiendo las moléculas de agua en oxígeno e hidrógeno mediante electrólisis, utilizando electricidad renovable para extraer el hidrógeno del vapor.
Aunque la disponibilidad de energía renovable es un factor limitante para la expansión del hidrógeno verde, este no produce emisiones de CO2, lo que impulsa la creciente demanda de esta fuente de energía limpia. En los próximos años, se espera que el hidrógeno se utilice en tecnologías verdes en todo el mundo.
Tecnologías de hidrógeno verde en todo el mundo
Una vez producido, los usos del hidrógeno verde incluyen el almacenamiento de energía, como en la tecnología de pilas de combustible, y la producción de combustibles alternativos. Algunos ejemplos son:
Tecnología de pilas de combustible
El hidrógeno se utiliza para alimentar pilas de combustible, que generan electricidad a través de una reacción química entre hidrógeno y oxígeno. Esta tecnología se emplea en vehículos, sistemas de alimentación de emergencia y dispositivos de energía portátil. Los vehículos impulsados por pilas de combustible de hidrógeno recorren distancias más largas, consumen menos energía, no generan emisiones y son más eficientes que los de gasolina.
Tecnología de combustibles alternativos
El hidrógeno puede utilizarse como combustible en motores de combustión interna para automóviles, camiones pesados, autobuses y embarcaciones, o para generar electricidad. Cuando se quema hidrógeno, el único subproducto es vapor de agua, lo que lo convierte en una fuente de energía limpia. Este combustible puede reducir las emisiones de los vehículos pesados.
El combustible sostenible de aviación (SAF), elaborado a partir de materias primas no derivadas del petróleo, es un combustible alternativo que reduce las emisiones del transporte aéreo. Actualmente, el SAF se utiliza como combustible «drop-in», es decir, se mezcla en distintos porcentajes, entre un 10 % y un 50 %, según la materia prima y el método de producción. El SAF tiene el potencial de convertirse en un combustible de bajo impacto de carbono para su uso en tecnologías de propulsión, vuelo e infraestructuras del futuro, aunque todavía se encuentra en fases iniciales de desarrollo.
Procesos industriales
El hidrógeno es clave en diversos procesos industriales dentro de la industria química. Algunos de estos procesos incluyen la fabricación de amoníaco y fertilizantes, el refinado de petróleo crudo y la producción de combustibles para el transporte, la fabricación de amoníaco en la industria petroquímica, etileno y fertilizantes, la producción de diésel renovable en la industria de combustibles limpios, así como de combustible sostenible de aviación y e-metanol.
Gestión de temperaturas de proceso para el hidrógeno verde
En las plantas de hidrógeno, las etapas de generación, conversión, transporte o almacenamiento requieren mantener temperaturas específicas de proceso o protección contra la congelación. Las líneas de agua para sistemas de vapor, sistemas de agua de servicios y líneas de gas de proceso necesitan protección contra heladas, mientras que el almacenamiento de sal y las líneas de salmuera deben mantenerse a determinadas temperaturas durante toda la producción.
Además, el transporte de hidrógeno verde requiere convertir el hidrógeno en un compuesto menos volátil e inflamable para su transporte. Esta conversión suele incluir el proceso Haber-Bosch para transformar H2 con nitrógeno en amoníaco verde y el proceso Fischer-Tropsch para convertir H2 con CO en combustibles líquidos sintéticos. Ambos procesos son complejos y requieren aplicaciones de mantenimiento de temperatura.
Cuando se utiliza en pilas de combustible para vehículos, el hidrógeno debe alcanzar un nivel de pureza ultrafino para maximizar la vida útil del electrolito y de los catalizadores. Las unidades de desoxidación y purificación industriales ofrecen niveles de pureza de hasta el 99,9999 % y se basan en tecnologías de absorción de oscilación de presión o temperatura, incluidos cables de trazado térmico aislados con minerales de alta temperatura.
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