Hidrógeno verde: el vector energético clave para la descarbonización

Hidrógeno verde

El mundo requerirá entre un 20% a 30% más de energía dentro de 18 años, según un estudio de la Agencia Internacional de la Energía.

Ante la creciente demanda en todas las actividades industriales, es importante plantear un nuevo escenario hacia la descarbonización. La generación de energía sostenible a través de fuentes renovables.

Una de las opciones en auge es, sin lugar a dudas, el hidrógeno verde. ¿Qué es? ¿Cómo se produce y cuáles son sus costos? ¿Cómo se almacena? ¿Qué importancia tiene cómo vector?

Respondemos a estas dudas en el siguiente artículo.

El hidrógeno verde: ¿Qué es?

Las actividades humanas e industriales desarrolladas diariamente han dado lugar, en los últimos años, a nuevos modos de consumir electricidad. Así también han incrementado la demanda de energía eléctrica.

De hecho, según los últimos estudios elaborados por la Agencia Internacional de la Energía (IEA, por su sigla en inglés), la humanidad requerirá al menos entre un 20 a 30 por ciento más energía de aquí al 2040. 

Teniendo en cuenta estas cifras y los objetivos de reducción de emisiones para el año 2050, la respuesta a la demanda energética debe estar necesariamente relacionada con la generación de energía eléctrica libre de emisiones.

La necesidad de reducir nuestra dependencia energética ~que ha quedado patente en la presente crisis~ nos orienta hacia fuentes de energía en la que la materia prima sea local como en el caso de las renovables.

En coherencia con esta nueva cultura energética, la red eléctrica y las nuevas plataformas de gestión deben, necesariamente, atravesar cambios digitales para responder a:

  • La demanda flexible,
  • La generación distribuida y
  • Al almacenamiento.

La red eléctrica que basa su energía en fuentes renovables debe ser eficiente, robusta, fiable y optimizada. 

Estas características son indispensables para lograr la adaptación de las temperaturas del planeta. Temperaturas que deberán adaptarse durante el día, la noche, así como en las diferentes estaciones del año.

El hidrógeno verde: ¿cómo se produce? 

Las industrias del mundo llevan cientos de años utilizando en sus procesos químicos de fabricación el hidrógeno como combustible.

El hidrógeno lo encontramos en abundancia en el planeta, pero no puede utilizarse directamente en la manufactura. Se hace necesario que antes atraviese un proceso de producción. 

Hasta ahora se emplean combustibles fósiles en dichos procesos de producción, generando el hidrógeno que actualmente se usa de manera más extendida.

Es el denominado hidrógeno gris (el alto coste del gas está haciendo subir el coste de producción del hidrógeno gris y, por tanto, acercando los costes de producción de hidrógeno verde a una situación económicamente competitiva).

El alto coste del gas sube el coste de producción del hidrógeno gris. Esto está acercando los costes de producción de hidrógeno verde a una situación económicamente competitiva.

Electrólisis para la producción de hidrógeno verde

Una de las formas de evitar la producción de hidrógeno con combustibles fósiles, para así producir hidrógeno verde, es la electrólisis (273kJ por mol de agua. 1 de mayo de 1800). Y si no se usa como tal en procesos industriales y se necesita en forma de energía eléctrica, se realiza el proceso inverso a través de una pila de combustible. 

Siempre y cuando este proceso de producción de hidrógeno sea limpio y por tanto utilice fuentes de energía libres de emisiones (empleando por ejemplo energía solar o eólica), será un aliado de la sostenibilidad y su producción no contaminará la atmósfera (como sí lo hace el hidrógeno gris).

En tal caso se podrá identificar como hidrógeno verde. 

Una de las líneas a seguir en estas soluciones es su alta fiabilidad y seguridad, mencionando que algunos proyectos se almacenan a 700 bar ((1 bar es 0,987 atm).

Mucho se ha escrito sobre el papel que cumple el hidrógeno verde como catalizador para alcanzar los objetivos 2050. Es decir, para reducir las emisiones en los diferentes sectores productivos. 

Pero… ¿Qué sabemos de su función como portador y generador de energía, y como elemento clave para descarbonizar los procesos industriales?

El hidrógeno verde como vector energético y su rol en la descarbonización 

Pero el hidrógeno verde no solo se constituye en materia prima, sino que además es un elemento químico que se comporta como vector energético. 

Por este motivo, y considerando la necesidad imperiosa de avanzar hacia la sostenibilidad y transición energética, se debe reflexionar sobre la disponibilidad de los sistemas de almacenamiento de la energía eléctrica. 

Y es allí donde el hidrógeno juega un papel primordial: uno de los proyectos más importantes que lo involucra es el del almacenamiento de la energía para descarbonizar procesos industriales. 

En este camino hacia la reducción de las emisiones de CO2, a dar respuestas a las demandas, y la reducción de los costes, la producción  en escala del hidrógeno verde cumple un rol de peso. 

Principalmente, debemos minimizar los gastos derivados del transporte, centros de producción, logística, y diseño de soluciones, tanto en las fases de compresión como en tecnología del electrolizador. 

Quienes han investigado en cada uno de los componentes para escribir sobre el hidrógeno como vector energético ofrecen de manera continua estos avances.

Nosotros en ZGR valiéndonos de nuestra experiencia y conocimiento estamos listos para ser un actor clave en el desarrollo y evolución de este elemento versátil y sostenible. 

En ZGR estamos listos para ser un actor clave en el desarrollo y evolución del hidrógeno verde

SHYNE: la red española del hidrógeno verde 

En este sentido y teniendo en cuenta su liderazgo en electrónica de potencia, ZGR Corporación participa de forma activa en el proyecto SHYNE (Spanish Hydrogen Network). 

Este es el mayor consorcio multisectorial de España para promover la descarbonización de la economía a través del hidrógeno. 

SHYNE está liderado por Repsol e integrado por otros 32 socios; entre ellos asociaciones, centros tecnológicos y universidades, empresas públicas y privadas. 

El consorcio despliega proyectos para desarrollar tecnologías más competitivas y evolucionar la industria como las infraestructuras hacia la descarbonización en diez comunidades autónomas. 

Uno de los objetivos de SHYNE es desarrollar la capacidad instalada de 500 MW para 2025 y de 2 GW para 2030; lo que supone la mitad del objetivo señalado en la Hoja de Ruta del Hidrógeno del Gobierno de España.

La última iniciativa dentro de SHYNE es el Corredor de Hidrógeno del Ebro, un proyecto que busca potenciar la coordinación interterritorial entre las iniciativas regionales en el noreste de España. 

En este corredor participan el Corredor Vasco del Hidrógeno, el Valle del Hidrógeno de Cataluña, el Valle del Hidrógeno de Aragón “Iniciativa GetHyGA” y la Agenda Navarra del Hidrógeno Verde. 

El rol de ZGR en SHYNE 

Basado en su experiencia en la conversión y acondicionamiento de la energía eléctrica y su apuesta por facilitar uso de nuevas fuentes  y vectores energéticos limpios, ZGR está listo para resolver los retos para el desarrollo de una economía de H2 sostenible, que se planteen desde Repsol y SHYNE.

Dentro del consorcio, ZGR participa en proyectos destinados al diseño y fabricación de sistemas de alimentación de energía eléctrica así como sistemas de alimentación multifuente para la operación con máxima eficiencia y factor de uso del “stack” del electrolizador, el núcleo en el que se produce la electrólisis propiamente dicha. 

Estos sistemas son necesarios para los procesos de electrólisis del H2O, en concreto de subsistemas que requieran potencia eléctrica, incorporando tecnologías de vanguardia relacionadas con dispositivos basados en Carburo de Silicio y nuevas topologías de convertidores de CDC.

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