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https://www.valigiablu.it/crisi-climatica-idrogeno-verde-produzione-futuro/
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El Resumen semanal sobre la crisis climática y datos sobre los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera.
“La gran apuesta del hidrógeno:¿Es una tontería o es el Santo Grial de las cero emisiones netas?”, era el titular de un artículo de Guardián octubre pasado quien se preguntó si realmente podemos confiar en el hidrógeno verde para lograr los objetivos climáticos.
Un artículo de Adrian Odenweller y Falko Ueckerdt del Instituto de Potsdam para la Investigación del Impacto Climático, autores de uno estudiar publicado en Energía de la naturaleza en septiembre, lo intentó responder a esta pregunta analizando la rapidez con la que el mundo necesitaría producir hidrógeno verde (producido al dividir el agua con electricidad generada a partir de fuentes bajas en carbono) para ayudar a limitar el calentamiento a 1,5°C.
Se espera que el hidrógeno se convierta en uno de los pilares para lograr los objetivos climáticos globales, pero la producción actual proviene casi exclusivamente de fuentes con alto contenido de carbono.
Se produce en gran medida mediante la división de moléculas de hidrocarburos, emitiendo decenas de millones de toneladas de CO₂ y, durante la cadena de suministro, también metano.Por eso se llama en la jerga 'hidrógeno gris'. Entonces hay el 'hidrógeno azul', con menor contenido de carbono:El CO₂ emitido durante el proceso de producción se captura y almacena mediante técnicas de Captura y Almacenamiento de Carbono (CCS).Hidrógeno 'negro' se produce con carbón;eso 'marrón' con lignito;eso 'turquesa' donde se utiliza calor para dividir el gas fósil mediante pirólisis (la descomposición de una sustancia compleja mediante tratamiento térmico);eso dijo 'viola' (o también 'rosa' o 'amarillo)' cuando se utiliza electricidad y calor de reactores nucleares;eso por ahora sin color producido utilizando biomasa.
Hidrógeno clasificado como limpio o 'verde', con un contenido de carbono muy bajo o prácticamente nulo, se produce por electrólisis del agua.Mediante el suministro de electricidad, la molécula de agua se divide en hidrógeno y oxígeno.Cuando la electricidad utilizada en este proceso proviene de una fuente renovable (principalmente energía eólica y solar), es prácticamente libre de carbono, es decir, tiene un contenido de carbono casi nulo.
Según el estudio de Odenweller y Ueckerdt, para confiar realmente en el hidrógeno verde para limitar el aumento de 1,5 °C de las temperaturas con respecto a la era preindustrial de aquí a 2050, necesitaríamos aumentar la capacidad de los electrolizadores 6.000 veces en comparación con niveles actuales de 600 megavatios (MW).Lo que requeriría tasas de crecimiento similares a las logradas por Estados Unidos para el equipamiento militar en la Segunda Guerra Mundial.Un ritmo de crecimiento impensable sin intervenciones políticas rápidas.
“Nuestros análisis – explican los dos estudiosos – sugieren que incluso con una velocidad de crecimiento similar a la de la energía eólica y solar, la capacidad de los electrolizadores no podría garantizar más del 1% de la energía final. para 2030 en la UE y 2035 a nivel mundial, muy por debajo de las necesidades en escenarios de 1,5°C”.
Por el momento, el acelerado despliegue de alternativas al hidrógeno, como los coches eléctricos, los camiones eléctricos y las bombas de calor, ofrece una protección contra el riesgo de que el despliegue del hidrógeno no cumpla las expectativas puestas en este vector energético.
Proyectos en tramitación
En 2021, a nivel mundial, la capacidad de los electrolizadores de hidrógeno era de aproximadamente 600 MW.En el escenario NZE (emisiones netas cero para 2050), la Agencia Internacional de Energía (AIE) él presagiaba un aumento de esta capacidad de 3.670 gigavatios (GW), es decir, 6.000 veces más.
Si se implementan todos los proyectos anunciados en la Unión Europea y en todo el mundo, la capacidad global de electrolizadores alcanzará los 300 GW en 2030.
La capacidad de electrólisis actual – explican los dos investigadores – es comparable a la capacidad de la energía solar fotovoltaica (PV) en 2000.Para alcanzar los 300 GW, se necesitaron 17 años.Si todos los proyectos anunciados se materializan a tiempo, el hidrógeno verde tardaría la mitad del tiempo.Sin embargo, los compromisos de inversión en electrolizadores van a la zaga.Más del 80% de la capacidad que se anunció que entrará en funcionamiento en 2024 aún no cuenta con el respaldo de una decisión de inversión final.Todo esto no augura escenarios halagüeños.
Qué está haciendo la Unión Europea
Aproximadamente la mitad de los proyectos en tramitación se encuentran en Europa.El Paquete REPowerEU se ha fijado el objetivo de producir 10 millones de toneladas (Mt) de hidrógeno verde de aquí a 2030 e importar otros diez.Producir cada 10 Mt de hidrógeno requeriría aproximadamente 100 gigavatios (GW) de capacidad de electrólisis.
La mayoría de los proyectos han sido sometidos (o están en proceso de ser sometidos) a un estudio de viabilidad.Si el 30% de estos proyectos se implementara para 2024, como se espera, la capacidad instalada aún necesitaría duplicarse cada año posterior para cumplir los objetivos establecidos para 2030 [abajo a la derecha en la figura a continuación], con una tasa de crecimiento del 100%, necesaria para duplicar su capacidad cada año, una cifra sin precedentes para las tecnologías energéticas y muy superior a la históricamente observada para la energía solar y eólica.
¿Qué pasaría si el hidrógeno verde tuviera las mismas tasas de crecimiento que la energía eólica y solar?
En el caso de tasas de crecimiento similares a las de la energía eólica y solar, los análisis de Odenweller y Ueckerdt muestran que el hidrógeno verde podría ser escaso en el corto plazo y volverse –aunque no hay certeza– más abundante en el largo plazo.
En este escenario, el hidrógeno verde probablemente proporcionaría menos del 1% de la energía final para 2030 en la UE y para 2035 a nivel mundial, muy por debajo de las necesidades previstas en los escenarios de 1,5°C.
“Nuestras simulaciones indican que es probable que en las próximas décadas se produzca un 'giro' hacia altas capacidades de electrolizadores.Sin embargo, el momento y el alcance de este cambio son muy inciertos.Para la UE, nuestras simulaciones predicen un "punto de inflexión" alrededor de 2038;a nivel mundial, alrededor de 2045”, escriben los dos investigadores.Un período de tiempo que va mucho más allá de las ambiciones depositadas en el hidrógeno verde.
Se necesita una rápida coordinación e intervención de los gobiernos
Para alcanzar los objetivos previstos por REPowerEU, se necesitarían altas tasas de crecimiento que pudieran cubrir la escasez a corto plazo.Sin embargo, lograr una expansión de emergencia requeriría intervenciones en una amplia gama de tecnologías que van desde equipos militares estadounidenses de la Segunda Guerra Mundial hasta la red ferroviaria de alta velocidad de China o tecnologías altamente modulares, como teléfonos inteligentes y servidores de Internet.
Este ritmo de crecimiento requiere una acción rápida y decisiva, una coordinación global y una financiación especial, explican Odenweller y Ueckerdt.Los gobiernos deberían apoyar la inversión corporativa y coordinarse para regular y gestionar el aumento simultáneo de la oferta, la demanda y la infraestructura para la producción y el uso de hidrógeno.Recientemente, la UE y Estados Unidos han impulsado nuevas políticas de hidrógeno para romper el círculo vicioso de oferta incierta, demanda insuficiente e infraestructura incompleta.Queda por ver si este esfuerzo será suficiente.
Por el momento, el hidrógeno "azul", obtenido a partir del gas mediante la captura y almacenamiento de dióxido de carbono, podría desempeñar un papel de puente.Sin embargo, persisten las preocupaciones sobre las emisiones. durante el ciclo de vida y los fuertes aumentos de los precios del gas en la UE han complicado la competitividad del hidrógeno azul.
Hasta que se aclaren las incertidumbres sobre la disponibilidad y los costos, los líderes políticos deberán ser conscientes del riesgo de sobreestimar el potencial del hidrógeno.Si el suministro supera las expectativas, siempre existirá la posibilidad de ampliar los casos de uso del hidrógeno.Por el contrario, si se depende del hidrógeno para descarbonizar sectores y el suministro es menor de lo esperado, puede que sea demasiado tarde para cambiar a alternativas a tiempo para alcanzar los objetivos climáticos.
Esto sugiere que la ampliación de alternativas ya disponibles y más eficientes, como la electrificación directa con bombas de calor, coches y camiones eléctricos, ofrece una salida si el hidrógeno demuestra ser una ruta inviable.
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