El hidrógeno azul a menudo se promociona como un combustible bajo en carbono para generar electricidad y almacenar energía, alimentar automóviles, camiones y trenes y calentar edificios. Pero según un nuevo informe de investigadores de Cornell y la Universidad de Stanford en los EE. UU., puede que no sea mejor para el clima, y potencialmente un poco peor, que continuar usando gas natural fósil, que actualmente mantiene calientes al 85% de los hogares del Reino Unido. En los EE. UU., Aproximadamente la mitad de todos los hogares utilizan gas natural para calentar el espacio y el agua.
Entonces, ¿qué es el combustible de hidrógeno y qué lo hace azul?
Según la Agencia Internacional de Energía, el 96% del hidrógeno producido en todo el mundo se produce utilizando combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) en un proceso conocido como ‘reformado‘. Esto implica combinar combustibles fósiles con vapor y calentarlos a unos 800 °C. Eventualmente, obtienes dióxido de carbono (CO₂) e hidrógeno (H₂).
Luego, estos dos gases se separan. El CO₂ a menudo se emite a la atmósfera donde contribuye al calentamiento global, y el hidrógeno se extrae y se utiliza en todo, desde motores de automóviles hasta calderas, liberando vapor de agua.
El arcoíris del hidrógeno
El hidrógeno gris es la forma más común. El color simplemente denota cómo se fabrica, y este tipo se genera a partir del gas natural (que en su mayoría consiste en metano y etano), el combustible fósil que alimenta la mayoría de las calderas y estufas de gas y que los científicos han identificado como una fuente importante de emisiones de carbono que los gobiernos necesitan eliminar.
El hidrógeno marrón utiliza carbón de lignito (también conocido como lignito, generado durante millones de años por depósitos de turba comprimida) o aceite. El hidrógeno negro se produce utilizando carbón bituminoso, una sustancia similar al alquitrán.
El proceso de extracción de hidrógeno de todas estas opciones emite CO₂ en diferentes grados, por lo que no son una vía adecuada para alcanzar emisiones netas cero con hidrógeno.
Mientras tanto, el hidrógeno verde se produce mediante el uso de electricidad sin carbono, como la generada por turbinas eólicas o paneles solares, para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. El proceso es neutro en carbono, pero el hidrógeno verde es muy caro y se espera que siga siéndolo hasta al menos el 2030.
Pero el hidrógeno azul, se espera, particularmente por los gobiernos de los Estados Unidos y el Reino Unido, sea diferente. El hidrógeno azul se produce mediante el mismo proceso de reformado que se utiliza para crear hidrógeno gris, marrón y negro, pero el CO₂ que normalmente se liberaría se captura y almacena bajo tierra. Los equipos de captura y almacenamiento de carbono son costosos, lo que eleva el precio del combustible, pero al menos permite la producción de combustibles con bajas emisiones de carbono a un costo menor que el del hidrógeno verde.
¿O lo hace?
Inesperadamente: El Hidrógeno Azul es un problema para el Clima
El proceso de producción de hidrógeno azul también requiere mucha energía. Por cada unidad de calor en el gas natural al inicio del proceso, solo el 70-75% de ese calor potencial permanece en el producto de hidrógeno. En otras palabras, si el hidrógeno se usa para calentar un edificio, necesitaría usar un 25% más de gas natural para producir hidrógeno azul que si se usara directamente para calentar.
Y como informó la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., el metano, el componente principal del gas natural y un subproducto de su uso para producir hidrógeno azul, es un gas de calentamiento global mucho más potente que el CO₂ en escalas de tiempo más cortas. Sobre una base de 100 años, el metano tiene un potencial de calentamiento global 28-36 veces mayor que el CO₂, por lo que una molécula de metano en la atmósfera tiene el mismo efecto que alrededor de 30 moléculas de CO₂.
En el primer estudio de este tipo en considerar el impacto ambiental del hidrógeno azul durante todo su ciclo de vida, los investigadores estadounidenses encontraron que las emisiones de metano liberadas cuando se extrae y quema el gas natural fósil son mucho menores que con el hidrógeno azul. Se necesita extraer más metano para producir hidrógeno azul, y debe pasar a través de reformadores, tuberías y barcos, lo que brinda más oportunidades de fugas: lo suficiente, indica la investigación, para hacer que el hidrógeno azul sea un 20% peor para el clima que solo usar gas fósil.
El nuevo estudio arroja dudas sobre el papel que podría desempeñar el hidrógeno azul en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero de sectores como la calefacción y la industria pesada.
A medida que la comunidad energética considera estos nuevos hallazgos, vale la pena preguntarse cómo se recibirán las noticias en Westminster y Washington. El gobierno del Reino Unido debe publicar su estrategia de hidrógeno retrasada, que debería establecer dónde se incluirá el hidrógeno en la estrategia de descarbonización del país. Lo que es seguro es que el hidrógeno azul puede no ser tan verde como parecía.
Fuente: ‘The Conversation’.
Artículo original: ‘Blue hydrogen – what is it, and should it replace natural gas?‘ Tom Baxter. August 13, 2021.
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Considerado como limpio, el hidrógeno ‘azul’ puede ser peor que el gas o el carbón
El hidrógeno «azul», una fuente de energía que implica un proceso para producir hidrógeno mediante el uso de metano en gas natural, está siendo alabado por muchos como una energía limpia y verde para ayudar a reducir el calentamiento global. Pero los investigadores de la Universidad de Cornell y Stanford creen que puede dañar el clima más que la quema de combustibles fósiles.
- Touted as clean, ‘blue’ hydrogen may be worse than gas or coal. Blaine Friedlander. Cornell Chronicles. August 12, 2021.
Después de todo, el hidrógeno ‘azul’ puede no ser una fuente de energía muy ‘verde’
El hidrógeno a menudo se considera el combustible del futuro. Los científicos inicialmente predijeron que será limpio, renovable y eficiente. Sin embargo, hacer que funcione podría ser un problema. Algunas de las tecnologías actuales, incluido un proceso conocido como hidrógeno «azul», pueden contaminar más que los combustibles fósiles tradicionales.
Los científicos del clima concluyen que esta supuesta alternativa limpia tiene una huella de carbono un 20 por ciento más grande que el gas natural y el carbón cuando se usa para calentar.
- ‘Blue’ Hydrogen May Not Be a Very ‘Green’ Energy Source After All. David Kindy. Smithsonian Magazine. August 17, 2021.
Curiosidades
El caso del Hidrógeno Verde en Chile
Tiempo atrás, se aprobó medioambientalmente, de forma unánime, el primer proyecto de hidrógeno verde (H2V) en Chile. Este consiste en la creación y operación de una planta química en la región de Magallanes. Ahí se producirá la que es considerada una de las alternativas energéticas más prometedoras de la actualidad, ya que se origina a partir de energías renovables. La noticia es alentadora, explican los autores, pues Chile ha sido identificado como uno de los países donde se puede producir el H2V más económico del mundo. Sin embargo, advierten sobre la necesidad de discutir su modelo de producción y uso. También resaltan la oportunidad que significaría implementar un modelo de desarrollo descentralizado, haciendo partícipe a la ciudadanía.
Este artículo presenta parte de la experiencia de los autores en el desarrollo de proyectos de investigación y representa uno de los primeros proyectos de investigación multidisciplinarios del núcleo de INVENT UACh de la Universidad Austral de Chile (www.inventuach.cl), en su línea de Dispositivos de Conversión y Almacenamiento de Energía.