Este documento es parte del informe Innovation Insights (Perspectivas de Innovación) del Consejo Mundial de Energía, publicado por la Revista Petróleo&Gas.
Las tecnologías de hidrógeno y tecnologías de celdas de combustible han experimentado ciclos de altas expectativas seguidas de realidades imprácticas. Esta vez, sin embargo, la caída de los precios de las energías renovables y las celdas de combustible, los estrictos requisitos del cambio climático y la discreta participación de China, son cambios escalonados. La combinación de estos factores está llevando a un potencial realista para el papel del hidrógeno en la Gran Transición.
Tras realizar entrevistas exploratorias con líderes de todo el mundo, el Consejo Mundial de la Energía presenta ocho casos de uso que ilustran el potencial del hidrógeno. Estos van desde la descarbonización de sectores difíciles de eliminar como la calefacción, la industria y el transporte, hasta el apoyo a la integración de energías renovables y el suministro de una solución de almacenamiento de energía. Aun así, su éxito no solo se basa en los cambios de pasos descritos anteriormente, sino que también depende de los siguientes factores:
1 RECONOCIENDO EL HIDRÓGENO COMO UNA SOLUCIÓN COMPLETA DE TRANSICIÓN DEL SISTEMA
Si se despliega todo el potencial del hidrógeno o si se limita a aplicaciones de nicho, depende de la adopción de estrategias energéticas a largo plazo y de la cooperación intersectorial.
2 DESBLOQUEO DE LAS VÍAS DE PRODUCCIÓN SOSTENIBLE
Están surgiendo alternativas económicamente viables y menos intensivas en carbono para la reforma del metano al vapor y la gasificación del carbón. Todavía enfrentan desafíos de costos considerables.
3 CONSTRUIR UN MERCADO INTERNACIONAL DEL HIDRÓGENO
Existen crecientes oportunidades para la producción y el comercio internacional de hidrógeno a escala mundial, para lo cual varios países están bien posicionados para participar. Los desafíos de transporte de larga distancia siguen sin respuesta.
4 LOGRAR LA EFICACIA DE LOS COSTOS
Todavía se requieren considerables mejoras para que el hidrógeno se convierta en un verdadero costo competitivo. Los compromisos recientes de gobiernos para la producción y el consumo de hidrógeno a gran escala están estableciendo rápidamente bases sólidas para una economía del hidrógeno.
5 DESARROLLO DE INFRAESTRUCTURA
La adopción y comercialización exitosas de hidrógeno y su papel en transiciones de energía exitosas se basan en soluciones de infraestructura y almacenamiento estratégicamente integradas. Los elementos más importantes de la infraestructura de hidrógeno son los puntos de producción, los sistemas de transmisión y distribución y las redes de estaciones de reposición.
¿CÓMO SE USA?
El hidrógeno no es una fuente de energía sino un portador de energía. Debe ser producido y almacenado antes de su uso. Esta molécula de gas que almacena energía puede restaurarla de varias maneras:
1. COMBUSTARLO: la combustión de un kilo de hidrógeno libera tres veces más energía que un kilo de gasolina y solo produce agua.
2. CÉLULA DE COMBUSTIBLE: una célula de combustible es una célula electroquímica que convierte la energía química del hidrógeno y el oxígeno en electricidad a través de un par de reacciones redox*. El producto de desecho de la reacción es el agua. Las células de combustible pueden producir electricidad continuamente mientras se suministran hidrógeno y oxígeno.
* Redox es el nombre que recibe una reacción de tipo químico que implica la transferencia de electrones entre distintos reactivos, lo que lleva a una modificación del estado de oxidación. En estas reacciones, un elemento pierde electrones y el otro, los recibe.
CÓMO SE PRODUCE
El hidrógeno se puede producir mediante una serie de procesos diferentes. La fuente de energía utilizada y el método definen si se considera de manera informal gris, azul o verde.
PERSPECTIVAS DE FUTURO PARA EL HIDRÓGENO
El hidrógeno es un potencial cambio de paradigma. El hidrógeno puede desempeñar un papel importante junto con la electricidad en las futuras economías bajas en carbono, con la versatilidad de proporcionar movilidad, sistema de energía, calefacción y servicios industriales.
Ya sea que el hidrógeno se convierta en el portador de energía elegido en varias décadas o entregue servicios de energía específicos, tiene un papel que desempeñar en los sistemas de energía futuros.
La inteligencia recopilada como resultado de este trabajo proporciona un medio para establecer el escenario para la perspectiva del hidrógeno. Dada la diversidad de vías de producción, transporte y consumo, una estrategia clara del gobierno reducirá los costos de introducción de tecnologías de hidrógeno y pilas de combustible.
El mayor desafío en la realización del potencial del hidrógeno y la pila o celda de combustible es una política energética predecible y consistente. Además, las trayectorias de costo y rendimiento se basan en lo que identificamos como economía favorable, en su mayoría, la caída continua de los precios renovables, el rendimiento y la caída de costos de las celdas de combustible.
La combinación del apoyo gubernamental sostenido, el progreso tecnológico y las inversiones a gran escala bien puede significar que el hidrógeno está aquí para quedarse.
PRÓXIMOS PASOS
Este informe de Innovation Insights del Consejo Mundial de Energía ha abordado varias áreas que requieren una mayor alineación y cooperación entre sectores y regiones. Éstos incluyen:
Modernización y armonización de la regulación para permitir el hidrógeno y las celdas de combustible.
• Desbloqueo de inversiones a gran escala en desarrollo de productos e infraestructura.
• Reglas del juego para el desarrollo de un mercado de exportación de hidrógeno bajo en carbono.
Para avanzar en la discusión sobre estos temas, el Consejo Mundial de la Energía organizará una serie de Foros de Innovación (FI) en los próximos meses. Para recibir o unirse a nosotros en esta oportunidad única de intercambiar ideas y desafiar suposiciones con un grupo diverso de líderes de todo el mundo, comuníquese con blanc@worldenergy.org.
Este informe puede ser reproducido citando la fuente: Revista Petróleo&Gas