Un sueño rentable: Nuevas tecnologías abaratan la implementación del hidrógeno verde

Autor: Ing. Mario Toyo, 19 junio 2023.

El hidrógeno verde se presenta como la energía del futuro, y su implementación rentable es cada vez más viable gracias a las nuevas tecnologías; las cuales actualmente están allanando el camino hacia la descarbonización mundial. La industria energética ha estado avanzando para lograr los objetivos del acuerdo de París, promoviendo una visión positiva y sostenible del sector.

El hidrógeno verde y su potencial como energía del futuro

• Se perfila como la energía del futuro debido a su gran potencial como fuente limpia y sostenible. Producido a partir de la electrólisis del agua utilizando energía renovable, no genera emisiones de carbono durante su uso. Esto lo convierte en una solución clave para reducir la dependencia de los combustibles fósiles y abordar el cambio climático.
• Tiene múltiples aplicaciones en sectores como el transporte, la industria y la producción de energía. Puede utilizarse como combustible para vehículos de celdas de combustible, como materia prima en la producción de productos químicos y como almacenamiento de energía renovable.
• La implementación del hidrógeno se ha visto impulsada por avances tecnológicos que han mejorado su eficiencia y reducido sus costos. Innovaciones en electrolizadores, almacenamiento y distribución han contribuido a hacer del hidrógeno verde una opción cada vez más rentable y viable a gran escala.
• Además, el hidrógeno juega un papel fundamental en la descarbonización mundial. Al no generar emisiones de carbono, contribuye a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y a cumplir con los objetivos del acuerdo de París para limitar el calentamiento global.

Tecnologías actuales que abaratan la implementación del hidrógeno verde

Las tecnologías actuales están desempeñando un papel fundamental en la reducción de costos y en la viabilidad económica de la implementación de este hidrógeno como fuente de energía.

• En primer lugar, los avances en los electrolizadores, dispositivos utilizados para producir hidrógeno mediante la electrólisis del agua (Ver Fig. 1), han mejorado su eficiencia y reducido sus costos. Nuevas tecnologías, como los electrolizadores de membrana de intercambio de protones (PEM) y los electrolizadores de óxido sólido (SOEC), permiten una producción más eficiente y a menor escala, lo que reduce los costos de instalación y operación.

• Además, la investigación y el desarrollo han impulsado la creación de nuevos materiales y catalizadores más efectivos y económicos, lo que contribuye a disminuir los costos de producción del hidrógeno.
• Se han desarrollado sistemas de almacenamiento más eficientes y seguros, como los tanques de almacenamiento de alta presión y los materiales absorbentes de hidrógeno. Asimismo, se han establecido redes de distribución y estaciones de carga de hidrógeno verde, lo que facilita su acceso y utilización en diferentes sectores.
• La integración de tecnologías de energías renovables, como la energía solar y eólica, con la producción de hidrógeno verde también contribuye a abaratar su implementación. El uso de energía renovable como fuente de electricidad para la electrólisis reduce los costos asociados a la generación de hidrógeno verde y disminuye su huella de carbono.

El sueño de la descarbonización mundial y el papel del hidrógeno verde

El sueño de la descarbonización mundial se ha convertido en una necesidad urgente para hacer frente al cambio climático y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. En este contexto, el hidrógeno verde desempeña un papel fundamental en la transición hacia una economía baja en carbono.

• El hidrógeno verde, producido a partir de fuentes renovables mediante la electrólisis del agua, no emite gases de efecto invernadero durante su uso. Esto lo convierte en una alternativa prometedora para reemplazar los combustibles fósiles en diversos sectores, como el transporte, la industria y la generación de energía.
• El uso del hidrogeno como combustibles, se logra una reducción significativa de las emisiones de carbono, lo que contribuye a mitigar el cambio climático y cumplir con los objetivos establecidos en el acuerdo de París.
• Desempeña un papel clave en la descarbonización de sectores difíciles de electrificar, como el transporte pesado y la industria de alta temperatura. Al ser utilizado en vehículos de celdas de combustible y como materia prima en procesos industriales, el hidrógeno permite una transición más sostenible hacia una economía libre de carbono.
• El hidrógeno ofrece la ventaja de ser un vector energético versátil y almacenable, lo que facilita su integración en la infraestructura energética existente. Puede ser utilizado como combustible en celdas de combustible para generar electricidad, como forma de almacenamiento de energía renovable y como materia prima en la producción de productos químicos y fertilizantes.

La industria energética avanzando hacia un futuro sostenible

La industria energética está experimentando un avance significativo hacia un futuro sostenible, y detrás de este progreso se encuentran:

1.  Casos de éxito: proyectos emblemáticos de hidrógeno verde a nivel mundial.

• Proyecto “H2-Hub Airport” en el Aeropuerto de Los Ángeles, Estados Unidos: Este proyecto tiene como objetivo convertir el aeropuerto en un centro de hidrógeno verde y reducir las emisiones de carbono asociadas a las operaciones aeroportuarias. Se están implementando electrolizadores alimentados por energía solar para producir hidrógeno verde, que se utilizará para abastecer vehículos de servicio en tierra y alimentar celdas de combustible para la generación de electricidad.
• Planta de hidrógeno verde en Fukushima, Japón: Como parte de los esfuerzos de reconstrucción después del desastre nuclear de Fukushima, se ha construido una planta de hidrógeno verde que utiliza energía renovable para producir hidrógeno a gran escala. Este proyecto destaca la capacidad del hidrógeno para brindar una solución energética sostenible y contribuir a la revitalización de la región.
• Proyecto “Hydrogen Valley” en Copenhague, Dinamarca: Copenhague se ha convertido en un modelo de ciudad sostenible con su proyecto “Hydrogen Valley”. El objetivo es utilizar este tipo de hidrógeno como fuente de energía en diferentes sectores, incluyendo el transporte público, la industria y la generación de energía. Se han establecido estaciones de carga de hidrógeno y se han desplegado autobuses de hidrógeno, lo que demuestra el potencial del hidrógeno verde para descarbonizar las ciudades.
• Parque eólico marino “SeaH2Land” en los Países Bajos: Este proyecto combina la generación de energía eólica marina con la producción de hidrógeno verde. El exceso de energía eólica se utiliza para alimentar electrolizadores y producir hidrógeno verde, que luego se puede almacenar y utilizar cuando sea necesario. El proyecto muestra la sinergia entre la energía renovable y este hidrógeno, aprovechando los recursos naturales disponibles de manera sostenible.

2.  Personalidades destacadas impulsando el desarrollo del hidrógeno verde

• Elon Musk: El visionario empresario y CEO de Tesla y SpaceX ha estado involucrado activamente en el impulso de tecnologías limpias y sostenibles. Aunque Musk se ha centrado principalmente en la electrificación del transporte a través de vehículos eléctricos, también ha expresado su interés en el hidrógeno verde como una solución energética viable. Su liderazgo y visión han influido en la conciencia pública sobre la importancia de la transición hacia fuentes de energía más limpias.
• Patrick Pouyanné: Como CEO de TotalEnergies, una de las principales compañías energéticas a nivel mundial, Patrick Pouyanné ha demostrado un fuerte compromiso con la transición energética y la promoción del hidrógeno verde. TotalEnergies ha invertido en proyectos de hidrógeno verde y ha establecido alianzas estratégicas con otras empresas para impulsar la producción y el uso de esta fuente de energía renovable. El liderazgo de Pouyanné ha sido fundamental para posicionar a TotalEnergies como un actor clave en el desarrollo del hidrógeno verde.
• Bertrand Piccard: Este aventurero suizo, conocido por ser el primer hombre en dar la vuelta al mundo en un avión solar (Ver Fig. 2), es un defensor destacado de la energía limpia y el hidrógeno verde. Bertrand Piccard ha fundado la Iniciativa Solar Impulse para promover soluciones energéticas sostenibles y ha abogado por el uso de este hidrógeno como una alternativa viable a los combustibles fósiles. Su experiencia en la exploración y la innovación ha contribuido significativamente a la concienciación sobre el potencial del hidrógeno verde.

• Christiana Figueres: Como ex Secretaria Ejecutiva de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC), Christiana Figueres ha jugado un papel fundamental en las negociaciones del acuerdo de París. Figueres ha sido una defensora apasionada de la descarbonización y ha promovido activamente el uso del hidrógeno verde como una solución clave para reducir las emisiones de carbono en la industria energética. Su liderazgo ha sido fundamental para generar conciencia y acción en la lucha contra el cambio climático.

3.      Beneficios económicos y sociales de la implementación del hidrógeno verde

• Creación de empleo: La transición hacia este tipo de hidrógeno impulsa la creación de empleo en diversos sectores. Se requiere personal cualificado para la producción, instalación y mantenimiento de equipos de generación de hidrógeno verde, así como para la construcción de infraestructuras relacionadas, como estaciones de carga y redes de distribución. Esto genera nuevas oportunidades de empleo y contribuye al desarrollo económico local y regional.
• Reducción de costos a largo plazo: Aunque la implementación inicial de tecnologías de hidrógeno verde puede implicar costos significativos, a largo plazo se espera que los costos disminuyan. A medida que la demanda y la producción de hidrógeno aumenten, se logrará una mayor eficiencia en la producción y se reducirán los costos de escala. Además, al depender menos de los combustibles fósiles, se evitan los costos asociados con la volatilidad de los precios del petróleo y el gas.
• Mejora de la calidad del aire y la salud pública: Este tipo de hidrógeno es una fuente de energía limpia que no produce emisiones de gases de efecto invernadero ni contaminantes atmosféricos dañinos, como los óxidos de nitrógeno y las partículas finas. Al reemplazar los combustibles fósiles en sectores como el transporte y la generación de energía, se reduce la contaminación del aire, lo que a su vez mejora la calidad del aire y la salud pública. Esto se traduce en una disminución de los costos asociados con problemas de salud y la necesidad de mitigar los efectos del cambio climático.
• Impulso a la innovación y la competitividad: La implementación de este hidrógeno impulsa la innovación tecnológica y fomenta la competitividad en la industria energética. Las inversiones en investigación y desarrollo de tecnologías relacionadas con el hidrógeno verde generan avances tecnológicos y promueven la adopción de soluciones más eficientes y rentables. Esto no solo beneficia a la industria energética, sino también a la economía en general al promover la competitividad en el mercado global de energía sostenible.
• Contribución a la descarbonización y los objetivos climáticos: El hidrógeno verde desempeña un papel fundamental en la descarbonización de sectores difíciles de electrificar, como el transporte pesado, la industria pesada y la generación de energía a gran escala. Al reemplazar los combustibles fósiles, este hidrógeno reduce las emisiones de gases de efecto invernadero y ayuda a cumplir los objetivos climáticos establecidos en acuerdos internacionales como el acuerdo de París.
• Destacamos los beneficios económicos y sociales de la implementación de este hidrógeno, como la creación de empleo en el sector de energías renovables, la mejora de la seguridad energética y la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles.

Conclusiones

 El hidrógeno verde ofrece un potencial significativo como energía del futuro. Con su capacidad para reducir las emisiones, diversificar la matriz energética y fomentar la transición hacia una economía baja en carbono, se posiciona como una solución clave en la búsqueda de un futuro energético más sostenible y respetuoso con el medio ambiente.

Las tecnologías actuales están haciendo que la implementación del hidrógeno verde sea más accesible y rentable. Los avances en los electrolizadores, el almacenamiento, la distribución y la integración de energías renovables están contribuyendo a reducir los costos de producción y a impulsar la viabilidad económica de este tipo de hidrógeno como una alternativa energética sostenible y prometedora.

El hidrógeno verde juega un papel crucial en el sueño de la descarbonización mundial. Su capacidad para reducir las emisiones, su versatilidad y su viabilidad técnica hacen de él una opción atractiva para impulsar la transición hacia una economía sostenible y libre de carbono. Con un enfoque en la producción y utilización de este hidrógeno, podemos avanzar hacia un futuro energético más limpio y prometedor para las generaciones venideras.

“Descubre cómo el hidrógeno verde está transformando la industria energética hacia un futuro sostenible y rentable.”

Referencias

Fuente propia