Energía renovable del hidrógeno
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Debido a su química, las pilas de combustible son muy limpias. Las pilas de combustible que utilizan combustible de hidrógeno puro están completamente libres de carbono, y sus únicos subproductos son la electricidad, el calor y el agua. Algunos tipos de sistemas de pilas de combustible son capaces de utilizar combustibles de hidrocarburos como el gas natural, el biogás o el metanol, entre otros. Dado que las pilas de combustible generan electricidad por medio de la química y no de la combustión, pueden alcanzar eficiencias mucho mayores que los métodos tradicionales de producción de energía, como las turbinas de vapor y los motores de combustión interna. Para aumentar aún más la eficiencia, una pila de combustible puede acoplarse a un sistema combinado de calor y electricidad que utilice el calor residual de la pila para aplicaciones de calefacción o refrigeración. Las pilas de combustible también son escalables. Esto significa que las pilas de combustible individuales pueden unirse entre sí para formar pilas. A su vez, estas pilas pueden combinarse en sistemas más grandes. Los sistemas de pilas de combustible varían mucho en tamaño y potencia, desde los sustitutos del motor de combustión para los vehículos eléctricos hasta las instalaciones a gran escala de varios megavatios que suministran electricidad directamente a la red de suministro.
Hidrógeno verde
A petición del gobierno de Japón en el marco de su presidencia del G20, la Agencia Internacional de la Energía elaboró este informe histórico para analizar la situación actual del hidrógeno y ofrecer orientaciones sobre su desarrollo futuro.
El informe concluye que el hidrógeno limpio goza en la actualidad de un impulso político y empresarial sin precedentes, con un número de políticas y proyectos en todo el mundo en rápida expansión. Concluye que ahora es el momento de ampliar las tecnologías y reducir los costes para permitir que el hidrógeno se utilice de forma generalizada. Las recomendaciones pragmáticas y prácticas que se ofrecen a los gobiernos y a la industria permitirán aprovechar al máximo este creciente impulso.
El hidrógeno y la energía tienen una larga historia común: desde los primeros motores de combustión interna, hace más de 200 años, hasta la integración en la industria moderna del refinado. Es ligero, almacenable, de gran densidad energética y no produce emisiones directas de contaminantes o gases de efecto invernadero. Sin embargo, para que el hidrógeno contribuya de forma significativa a la transición hacia una energía limpia, es necesario que se adopte en sectores en los que está casi ausente, como el transporte, los edificios y la generación de energía.El Futuro del Hidrógeno ofrece un estudio exhaustivo e independiente del hidrógeno que expone la situación actual; las formas en que el hidrógeno puede contribuir a lograr un futuro energético limpio, seguro y asequible; y cómo podemos hacer realidad su potencial.
Tecnología del hidrógeno
Flexible en su uso, fácil de transportar y limpio en su combustión: las ventajas del hidrógeno como eje de la transición energética y del transporte.
El acoplamiento de los sectores de la electricidad, la calefacción y la movilidad hará más eficiente la infraestructura urbana de las futuras ciudades inteligentes. La estrecha interconexión de los flujos de energía e información permitirá coordinar mejor la producción de energía con la demanda.
Una economía sin emisiones de gases de efecto invernadero para 2050: este es el objetivo declarado por Europa a 30 años vista para frenar el cambio climático. Se espera que las energías renovables sustituyan a los combustibles fósiles como el petróleo, el carbón y el gas. El hidrógeno desempeñará un papel importante en la transformación sostenible del sistema de suministro de energía.
El hidrógeno es una fuente de energía muy versátil con un inmenso potencial de sinergias, ya que puede utilizarse en todos los sectores: en la movilidad limpia, para el suministro eficiente de electricidad y calefacción, como medio de almacenamiento de energía para compensar los suministros fluctuantes de las fuentes renovables, y como base para los combustibles alternativos o como gas de proceso en la industria. El hidrógeno producido de forma sostenible y económica es, por tanto, un elemento clave para reducir en gran medida las emisiones -sobre todo del dañino gas de efecto invernadero dióxido de carbono- en los sectores de la energía, el transporte y la industria y, por tanto, para combatir el cambio climático. Al mismo tiempo, el establecimiento de una economía del hidrógeno intersectorial y, si es posible, mundial, está abriendo enormes oportunidades para nuevas tecnologías y modelos de negocio.
Energía del hidrógeno
El hidrógeno no se encuentra en forma libre (H2), sino que debe liberarse de moléculas como el agua o el metano. Por lo tanto, no es una fuente de energía y hay que fabricarlo, utilizando energía. Ya es un producto químico importante: aproximadamente la mitad de la producción anual de hidrógeno puro se utiliza para fabricar fertilizantes nitrogenados mediante el proceso Haber y alrededor de una cuarta parte para convertir los petróleos crudos de baja calidad (especialmente los procedentes de arenas bituminosas) en combustibles líquidos para el transporte. Hay mucha experiencia en el manejo del hidrógeno a gran escala, aunque no es tan sencillo como el gas natural.
En la actualidad, la mayor parte del hidrógeno se fabrica mediante el reformado al vapor del gas natural o la gasificación del carbón, ambos con emisiones de dióxido de carbono (CO2). La demanda futura será principalmente de hidrógeno sin emisiones de carbono. Los planes para aumentar la producción de hidrógeno se basan esencialmente en la electrólisis que utiliza electricidad de fuentes renovables intermitentes. También se puede utilizar la capacidad de los reactores nucleares convencionales u otras centrales eléctricas fuera de las horas punta. En el futuro, una posibilidad importante para la producción de hidrógeno con cero emisiones de carbono es la descomposición del agua mediante el uso directo del calor de la energía nuclear, utilizando un proceso termoquímico habilitado por los reactores de alta temperatura.
