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Producir hidrógeno limpio correctamente: planificable y escalable

¿Poner primero a disposición energías renovables y luego producir hidrógeno? Hay una forma más elegante. (pixabay/blazejosh)
¿Poner primero a disposición energías renovables y luego producir hidrógeno? Hay una forma más elegante. (pixabay/blazejosh)
Producir hidrógeno a gran escala utilizando electricidad procedente del carbón y del gas, y precisamente cuando hay escasez de energía en otros lugares, puede provocar enormes emisiones y poner en peligro la red eléctrica. Se requiere un enfoque inteligente.

El hidrógeno se considera un elemento importante para transformar las industrias especialmente intensivas en emisiones en industrias neutras en emisiones de CO2. El transporte marítimo, la aviación y la industria siderúrgica pueden funcionar con este combustible, que también se utiliza para cohetes por una buena razón, utilizando energía renovable de forma indirecta.

El hidrógeno es comparativamente fácil de producir utilizando electricidad. Puede almacenarse licuado o unido químicamente al nitrógeno (amoníaco) o al carbono (metano limpio).

Sin embargo, si se utiliza electricidad procedente del carbón y del gas natural y la energía no se obtiene exclusivamente del exceso de capacidad, la producción de hidrógeno se convierte en un problema.

¿Cuál sería la solución? En primer lugar, ¿reorganizar la producción de energía a lo largo de varios años y crear un exceso de capacidad que no se pueda utilizar al principio? ¿Dedicar después varios años a desarrollar la producción de hidrógeno hasta que funcione a gran escala? No sólo no hay tiempo suficiente para ello, sino que además es poco práctico, antieconómico y cualquier cosa menos realista.

Esta es también la conclusión de un exhaustivo estudio del MIT, que esboza una forma viable de producir hidrógeno limpio a escala industrial.

Más pragmatismo, por favor

Así que en lugar de fijarse en la cantidad real de electricidad generada a partir de energías renovables en una red eléctrica, se recomienda fijarse en las primas anuales.

Esto significa que el hidrógeno verde puede haberse producido exclusivamente con electricidad de carbón durante el tiempo exacto en que se generó. Sin embargo, el hidrógeno debería haberse producido a partir del exceso de capacidad de los parques eólicos y solares determinado durante un periodo de tiempo más largo, al menos sobre el papel.

De este modo, sigue siendo neutro en emisiones de CO2 y puede gravarse o subvencionarse en consecuencia.

El enfoque del exceso de capacidad es muy similar. También en este caso, con las redes eléctricas actuales, la tecnología utilizada (sobre todo la falta de inteligencia de las redes) y la recogida de los datos necesarios, parece poco realista poder empezar a producir hidrógeno en caso de sobrecapacidad y volver a parar ante una sobrecarga inminente o la conexión de una central de gas.

La sobreproducción a partir de energías renovables puede registrarse al final del año, permitiendo así la producción de hidrógeno verde. Estas cifras también pueden estimarse a principios de año.

De este modo, se podrán crear pequeñas plantas y complejos industriales enteros que produzcan el combustible de forma neutra para el clima y sin mayores necesidades energéticas, al menos sobre el papel.

Una hoja de ruta, por favor

Es precisamente este enfoque el que debería permitir empezar. Sin embargo, debería tener una fecha de caducidad exactamente definida para que la industria pueda adaptarse a él.

Es precisamente así como la conversión de las redes eléctricas en redes flexibles, inteligentes y descentralizadas podría tener éxito al mismo tiempo.

Justo entonces, los inevitables excesos de capacidad que acabarán surgiendo podrán almacenarse -como en una central de acumulación por bombeo, sólo que en forma de hidrógeno- y volver a liberarse más tarde.

Tim Schittekatte, uno de los autores del estudio, pone un ejemplo que resume el problema: un tejado lleno de células solares para cargar su propio coche eléctrico. En teoría, la cantidad de electricidad es suficiente, pero el coche no suele estar aparcado allí durante el día. Así que la electricidad generada se utiliza en otro lugar. Por la noche, la electricidad procedente de otras fuentes llega a las baterías. Cuanto mayor y más flexible sea la red eléctrica, mejor podrán equilibrarse estas discrepancias. Todo lo que se necesita es un poco de tiempo y un impulso.

Fuente(s)

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Mario Petzold, 2024-01-10 (Update: 2024-01-10)