Desde que el primer motor de combustión fue propulsado por hidrógeno hace 200 años, la tecnología del hidrógeno ha llamado la atención de personas de todo el mundo. El objetivo de la tecnología del hidrógeno es crear y utilizar hidrógeno como una fuente de energía limpia y renovable que se puede utilizar para impulsar automóviles, hogares y una variedad de otros fines comerciales.
El hidrógeno es único en su capacidad de ser un combustible liviano y denso en energía sin emisiones directas de contaminantes como los gases de efecto invernadero. Es significativo porque se espera que haga que el mundo sea menos dependiente de los combustibles fósiles y al mismo tiempo reduzca las emisiones de gases de efecto invernadero.
En un futuro cercano, es probable que el hidrógeno se produzca a partir de una variedad de fuentes de energía, se almacene, se mueva a donde se necesite y luego se convierta limpiamente en calor y electricidad, convirtiéndolo en la principal fuente de energía del mundo.
Índice del contenido
El estado actual de la tecnología de la energía del hidrógeno
Desarrollos tecnológicos recientes en la energía del hidrógeno
El futuro de la tecnología de la energía del hidrógeno
Energía del hidrógeno: potencial y desafíos
El estado actual de la tecnología de la energía del hidrógeno
El hidrógeno es un portador de energía versátil que se puede utilizar para reducir las emisiones de carbono en muchas áreas diferentes, como el transporte, los productos químicos, los metales, los edificios y la generación de energía. Anteriormente se creía que estos sectores eran difíciles en términos de reducción de emisiones.
La Agencia Internacional de la Energía (AIE) dice que el hidrógeno se utiliza principalmente en las industrias química y petroquímica. Por ejemplo, se usa para refinar petróleo y producir amoníaco y metanol. También se utiliza para el procesamiento de metales y la producción de alimentos. Otra AIE reporte establece que el hidrógeno también se utiliza como combustible en la exploración espacial y como eliminador de oxígeno en el tratamiento térmico de los metales.
Aquí hay algunos casos de uso de aplicaciones de energía de hidrógeno que se encuentran actualmente en producción en masa o están logrando avances o avances significativos.
- Logística de almacén: Pilas de combustible de hidrógeno puede impulsar camiones limpios, montacargas, transpaletas y otros vehículos de fábrica para interiores que requieren reabastecimiento de combustible rápido y tiempos de funcionamiento prolongados.
- Cadena de suministro global: La energía del hidrógeno puede proporcionar a los camiones de larga distancia y a los vehículos de reparto local la autonomía y la potencia que necesitan al mismo tiempo que reducen las emisiones de carbono y la contaminación acústica.
- Producción de vidrio: El hidrógeno se utiliza para derretir materias primas como la arena de sílice a altas temperaturas, reemplazando al gas natural y reduciendo las emisiones de CO2.
- Producción electrónica: El hidrógeno se utiliza como “gas portador” para colocar capas delgadas de materiales en obleas de silicio, lo que permite la fabricación de células solares y microchips.
Los electrolizadores son dispositivos que utilizan electricidad para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. Estos dispositivos pueden proporcionar una mejor flexibilidad del lado del mercado, ya que pueden producir hidrógeno cuando hay un exceso de disponibilidad de electricidad renovable y utilizar hidrógeno para generar electricidad cuando hay escasez de electricidad renovable. Los electrolizadores también pueden producir oxígeno como subproducto. Puede utilizarse para diversas aplicaciones industriales o venderse en el mercado.
A diferencia de otros Fuentes de energía renovable, el hidrógeno se puede producir a partir de muchos combustibles diferentes y es fácil de transportar en diferentes formas. Luego se puede convertir en electricidad. Pero el hidrógeno se produce actualmente principalmente a partir de combustibles fósiles. Por lo tanto, las emisiones de CO2 de las actuales aplicaciones de la energía del hidrógeno cuenta por más de 900 toneladas métricas por año.
El hidrógeno es una fuente de energía limpia si se produce a partir de fuentes bajas en carbono como la energía renovable, la energía nuclear o los combustibles fósiles con captura y almacenamiento de carbono (CCS). La única forma de reducir las emisiones de carbono es cambiar a métodos de producción de hidrógeno más limpios.
Hoy, inversiones en tecnología de hidrógeno y gobierno SOPORTE están aumentando. Más de 30 países tienen hojas de ruta de hidrógeno, y se han anunciado 228 proyectos de hidrógeno a gran escala a lo largo de la cadena de valor, que ascienden a más de $ 300 mil millones en gastos hasta 2030.
Desarrollos tecnológicos recientes en la energía del hidrógeno
Varios avances e innovaciones recientes están asociados con la tecnología de energía de hidrógeno. Los más destacados incluyen:
- El Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) se centra en el desarrollo de tecnologías que puedan producir hidrógeno a US$ 2 por kilogramo para 2025 y a US$ 1 por kilogramo para 2030 a través de emisiones netas de carbono cero. las vías.
- Investigadores de la Escuela de Ingeniería Schulich de la Universidad de Calgary han desarrollado un nuevo tipo de celda de combustible que puede usar directamente metano u otros combustibles de hidrocarburos para generar electricidad con alta eficiencia y bajo costo. Esta innovadora tecnología de energía de hidrógeno elimina la necesidad de procesos de reforma costosos y complejos.
- El hidrógeno verde revolución se está acelerando gracias a nuevas tecnologías como la electrólisis, las pilas de combustible, el almacenamiento de hidrógeno y la mezcla de hidrógeno. El hidrógeno verde es hidrógeno producido a partir de fuentes de energía renovables, como la eólica y la solar.
- La Universidad de Waterloo ha desarrollado un nuevo tipo de celda de combustible que puede durar diez veces más que las existentes. La pila de combustible utiliza una fina capa de platino y carbono para reducir la degradación y aumentar la durabilidad. Esta innovación tiene el potencial de reducir el coste de los vehículos de pila de combustible de hidrógeno (FCV) y hacerlos más competitivos frente a los vehículos tradicionales.
El futuro de la tecnología de la energía del hidrógeno
El impulso de la tecnología de energía de hidrógeno como la fuente de energía más confiable en el futuro no puede detenerse. Puede jugar un papel clave en energia limpia transiciones proporcionando una fuente de energía flexible y baja en carbono para varios sectores.
La tecnología de la energía del hidrógeno puede hacer posible generar y utilizar electricidad a partir de fuentes renovables a gran escala y, al mismo tiempo, reducir las emisiones de carbono. Pero aumentar la producción, la infraestructura, el comercio y el uso de hidrógeno presenta algunos desafíos.
Energía del hidrógeno: potencial y desafíos
El alto costo de los avances tecnológicos para la producción, el transporte, el almacenamiento y el uso del hidrógeno es uno de los desafíos de la tecnología de la energía del hidrógeno. Otro desafío es atraer más inversiones para proyectos de hidrógeno y mejorar la coordinación entre las diferentes partes interesadas en las cadenas de valor del hidrógeno.
Estos problemas se pueden resolver mejorando la investigación y el desarrollo, reduciendo el costo de capital y haciendo que el hidrógeno sea más valioso. También debemos desarrollar políticas y regulaciones de apoyo, así como fomentar la colaboración y la comunicación entre varios actores.
Al superar estos desafíos, la tecnología de energía de hidrógeno puede desempeñar un papel clave en las transiciones de energía limpia y contribuir a los objetivos climáticos globales, lo que lleva a una "economía de hidrógeno".
