Qué tecnologías ecológicas se utilizan para la generación de hidrógeno en todo el mundo
Según la Oficina de eficiencia energética y energía renovable, el hidrógeno tiene el potencial de reducir significativamente la contaminación del aire en forma de gases de efecto invernadero. Sin embargo, es importante la forma en que se produce el combustible de hidrógeno por su impacto en el medioambiente.
Algunos métodos para producir hidrógeno son más sustentables que otros. La producción de hidrógeno gris utiliza tecnología de reformación de metano por vapor (SMR) para crear hidrógeno a partir de gas natural, un proceso que expulsa grandes volúmenes de CO2.
El hidrógeno azul utiliza tecnología de captura y secuestro de carbono para capturar y almacenar el carbono producido en la reforma de vapor de metano. Por otro lado, el hidrógeno verde se produce al dividir las moléculas de agua en oxígeno e hidrógeno a través de electrólisis con electricidad renovable para extraer el hidrógeno del vapor.
Aunque la disponibilidad de energía renovable es un factor limitante en la expansión del hidrógeno verde, produce cero emisiones de CO2, lo que genera una creciente demanda de esta fuente de energía limpia. En los próximos años, podemos esperar ver el uso del hidrógeno en tecnologías verdes en todo el mundo.
Tecnologías de hidrógeno ecológico en todo el mundo
Una vez producidos, los usos del hidrógeno verde incluyen el almacenamiento de energía, como la tecnología de celdas de combustible y la producción alternativa de combustible. Estos son ejemplos:
Tecnología de celdas de combustible
El hidrógeno se utiliza para alimentar las celdas de combustible, que generan electricidad a través de una reacción química entre el hidrógeno y el oxígeno. Esta tecnología se utiliza en vehículos, sistemas de potencia de respaldo y dispositivos de alimentación portátiles. Los vehículos impulsados por células y alimentados por hidrógeno viajan distancias más largas, utilizan menos energía, emiten cero emisiones y son más eficientes que los vehículos alimentados por gas.
Tecnología de combustible alternativa
El hidrógeno sirve como combustible para un motor de combustión interna para impulsar automóviles, camiones de servicio pesado, autobuses y embarcaciones marítimas, o generar electricidad. Cuando se quema hidrógeno, el único subproducto es el vapor de agua, lo que la convierte en una fuente de combustible limpia. Este combustible puede reducir las emisiones de vehículos de servicio pesado.
El combustible de aviación sustentable (SAF), elaborado a partir de materias primas no derivadas del petróleo, es un combustible alternativo que reduce las emisiones del transporte aéreo. SAF actualmente funciona como un combustible de carga, lo que significa que se mezcla en varios niveles con límites del 10 % al 50 %, según la materia prima y la forma en que se produce el combustible. El SAF tiene el potencial de evolucionar hasta convertirse en un combustible de bajo impacto en carbono para usarse en las tecnologías del futuro en propulsión, vuelo e infraestructura, aunque esta tecnología aún se encuentra en sus primeras etapas.
Procesos industriales
El hidrógeno es clave en varios procesos industriales en la industria química. Algunos procesos incluyen la fabricación de amoníaco y fertilizantes, la refinación de petróleo crudo y la producción de combustibles de transporte, la fabricación de amoníaco en la industria petroquímica, etileno y fertilizantes, la producción de diésel renovable en la industria de combustibles limpios, combustible de aviación sustentable y E-metanol.
Administración de las temperaturas del proceso para el hidrógeno verde
En las plantas de hidrógeno, las etapas de generación, conversión, transporte o almacenamiento requieren mantenimiento específico de la temperatura del proceso o protección contra congelamiento. Las líneas de agua para los sistemas de vapor, los sistemas de agua de servicio y las líneas de gas del proceso necesitan protección contra el congelamiento, mientras que el almacenamiento de sal y las líneas de salmuera deben mantenerse a ciertas temperaturas durante la producción.
Además, el transporte de la H2 verde requiere convertir el hidrógeno en un compuesto menos volátil y menos inflamable para el transporte. Esta conversión generalmente incluye un proceso Haber-Bosch para convertir H2 con nitrógeno en amoníaco verde, y un proceso Fischer-Tropsch para convertir H2 con CO en combustibles electrónicos líquidos. Ambos procesos son complejos y requieren aplicaciones de mantenimiento de temperatura.
Cuando se utiliza en las celdas de combustible del vehículo, el hidrógeno debe tener un nivel de pureza ultra alto para maximizar la vida útil del electrolito y los catalizadores. Las unidades industriales de deoxidizador y purificación entregan niveles de pureza de hasta un 99.9999 % y se basan en tecnologías de absorción de oscilación de temperatura o presión, incluidos cables de termorrastreo aislados con minerales de alta temperatura.
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