Hidrogen vert
.jpg){kind=link}
El terme hidrogen vert o hidrogen renovable (abreviat com H2V) es referix a la producció d'hidrogen generada per energies renovables baixes en emissions, tals com l'energia solar i l'eòlica. Es distinguix d'atres métodos de producció com el del hidrogen gris, el qual s'obté en la tècnica de reformat per vapor de gas natural i que representa el 95% del mercat comercial actual.
L'hidrogen vert certificat requerix una reducció d'emissions de >60-70% (depenent de l'organisme de certificació) per baix del llindar d'intensitat d'emissions de referència (= emissions de GEI d'hidrogen gris, per eixemple, valors de referència d'acort en la directiva d'energia renovable RED II).[1][2][3]
Hi ha vàries vies per a produir hidrogen vert:
- Electrólisis de l'aigua en electricitat generada per fonts d'energia baixes en carbono[4][5]
- Reformat en vapor de biometano
- Gasificació de biomassa
- Piro-reformat de glicerina d'orige renovable
- Electrólisis de solució salina utilisant electricitat de fonts renovables.
La producció de l'hidrogen vert és una tecnologia innovadora que pot ajudar a la descarbonización del sector energètic. És una alternativa prometedora als combustibles fòssils i pot contribuir a accelerar la transició energètica, necessària para mitigar el canvi climàtic.[6]
Métodos de producció
[editar | editar còdic]Existixen vàries formes pràctiques de produir hidrogen a partir de fonts d'energia renovables. La tecnologia més interessant i prometedora és la producció d'hidrogen a través de la electrólisis de l'aigua.
Una d'elles és per mig de la conversió d'electricitat en gas, en la qual s'usa energia elèctrica renovable per a produir hidrogen a partir d'un procés denominat electrólisis, i l'atra és usar gas d'abocador o biogás per a produir hidrogen en un reformador de vapor. L'hidrogen produït per mig d'esta última via serà considerat com a hidrogen vert sempre i quan es complixquen en els requisits de sostenibilitat establits.[7]
El combustible d'hidrogen, quan es produïx a partir de fonts d'energia renovables com l'energia eòlica o solar, és considerat un combustible renovable.[8]
L'hidrogen produït a partir de l'energia nuclear a través de la electrólisis a voltes és considerat un subconjunt de l'hidrogen vert, encara que generalment se li denomina "hidrogen rosat" o "hidrogen rosa".[7]
Producció per mig de electrólisis d'aigua
[editar | editar còdic]En este procés, la electrólisis descompon l'aigua en hidrogen i oxigen per mig de l'us d'electricitat. L'hidrogen vert es produïx per mig de la divisió de la molècula d'H2O en un procés denominat electrólisis, el qual consistix en fer circular corrent elèctrica a través de l'aigua, per a aixina separar-la en hidrogen i oxigen.
Si l'electricitat utilisada prové de fonts d'energia renovables com l'energia eòlica o l'energia solar, llavors tot el procés energètic és considerat com a baix en carbono. Este procés no genera residus ni emissions de diòxit de carbono.[9]En eixe cas, li'l pot classificar com a “hidrogen vert”.[10]No obstant, la major part del hidrogen produït a nivell mundial en 2020 es deriva de fonts de combustibles fòssils i el 99 % del combustible d'hidrogen prové de fonts basades en carbono, i no és hidrogen vert.[11]
Els principals métodos de electrólisis comercial actualment són:
- Alcalino: utilisa 2 electrodos en una solució alcalina, separats per una membrana que deixa passar ions hidroxilos (OH-) quan se li aplica corrent, i evita la mescla de l'oxigen en l'hidrogen que resulta.[12]
- PEM: Usa una membrana sòlida d'intercanvi de protones i un electrolito polimèric sòlit. Quan s'aplica corrent a la pila, l'aigua es dividix en hidrogen i oxigen i els protones de l'hidrogen passen a través de la membrana per a formar gas d'hidrogen en el costat del càtodo.[12]
- SOEC: utilisa electrolizadores d'òxit sòlit, els quals funcionen a temperatures d'entre 500 i 850 °C. El procés es denomina electrólisis d'alta temperatura (HTE) o de vapor i utilisa un material ceràmic sòlit com electrolito. Els electrons del circuit extern es combinen en l'aigua en el càtodo per a formar gas d'hidrogen i ions de càrrega negativa. L'oxigen passa llavors a través de la membrana ceràmica deslisant i reacciona en l'ànodo per a formar gas d'oxigen i generar electrons per al circuit extern.[13]
L'alt cost de producció és el factor principal darrere del baix us d'hidrogen vert. No obstant, el Departament d'Energia dels Estats Units pronostica que s'espera que el mercat de l'hidrogen creixca, perque el cost de producció d'hidrogen caurà de $ 6/ kg en 2015 a tan sol $ 2/ kg per a 2025.[14] El preu de $ 2/ kg es considera un punt d'inflexió potencial que farà que l'hidrogen vert siga competitiu front a atres fonts de combustible. Siemens ya ha desenrollat turbines eòliques marines que estan equipades per a una mescla d'hidrogen i, en conseqüència, ajuden a aumentar la producció d'hidrogen vert.[15]
Usos
[editar | editar còdic]L'hidrogen vert servix com un combustible que, en ser utilisat, no genera CO2,[16]lo que ho torna un complement en el procés de descarbonización per a la lluita contra el canvi climàtic. Pot utilisar-se directament com a font d'energia, o be, per a fabricar productes nets en l'indústria petroquímica i química, agricultura, transport, entre uns atres.[17]
Segons BloombergNEF «l'hidrogen oferix el major potencial per a descarbonizar sectors difícils de reduir com l'acer, el ciment i el transport pesat».[18]
Transport
[editar | editar còdic]L'hidrogen es pot utilisar com combustible d'hidrogen para piles de combustible o motors de combustió interna. Els vehículs d'hidrogen no es llimiten als automòvils, sino que també poden incloure embarcacions, vehículs miners, trens, avions, camions, busos, entre uns atres.[19] Estos vehículs poden funcionar com a complement als vehículs elèctrics, per a conseguir una descarbonización del transport.
En 2020, les principals empreses europees varen anunciar plans per a passar les seues flotes de camions a energia d'hidrogen.[20] Ademés, Airbus ya està dissenyant avions propulsados per hidrogen, per a llançar el primer vol comercial previst per a 2035.[21] No obstant, Airbus ha advertit que l'hidrogen no s'utilisarà àmpliament en avions abans de 2050.[22]
Calefacció
[editar | editar còdic]La descarbonización dels sistemes de calefacció residencial és un desafiu important en els països que actualment depenen del gas natural. Una resposta immediata al problema és introduir hidrogen vert en el procés per a reduir el contingut de carbono. L'hidrogen es pot utilisar per a cuinar i calfar ambients dins de les llars. S'espera que la calefacció d'hidrogen suministre energia a la majoria de les llars del Regne Unit per a 2050. El govern britànic té l'intenció de llançar proyectes de demostració per a mostrar cóm el combustible pot alimentar regions que contenen centenars de llars.[23]
Indústria del gas natural
[editar | editar còdic]L'infraestructura de gas natural possiblement podria convertir-se en un obstàcul si els països pretenen convertir-se en carbono neutral. Com a resultat, molts països estan considerant utilisar l'infraestructura de gas actual per a transportar hidrogen.[24] Si be és factible fer que els gasoductes transporten hidrogen, també presenta desafius, ya que molts gasoductes i els seus equips tindrien que ser modificats per a transportar el nou combustible.[25] Un programa pilot en Cappelle-la-Gran,en França, ya ha mesclat hidrogen en la ret de gas de 100 llars. Les plantes d'energia alimentades en gas natural també es poden convertir per a cremar hidrogen i proporcionar energia de respal durant periodos d'alta demanda.[26]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «CertifHy 1». www.certifhy.eu. Archivat des d'el original, el 5 de novembre de 2021. Consultat el 2021-11-05.
- ↑ «CertifHy— Developing a European guarantee of origin scheme for green hydrogen». Archivat des d'el original, el 5 de novembre de 2021. Consultat el 11 de novembre de 2021.
- ↑ «Zertifizierung Green Hydrogen - Grüner Wasserstoff».
- ↑ «Will 'green hydrogen' live up to the hype, or is it all a lloeu of hot air?» (en en-au). ABC News. Archivat des d'el original, el 2021-06-14. Consultat el 2021-06-14.
- ↑ Garcia. «What Will Green Hydrogen Pixen for International Relations?» (en en-us). JSTOR. Archivat des d'el original, el 2021-05-19. Consultat el 2021-06-14.
- ↑ «L'hidrogen vert: l'energia del futur clau en la descarbonización | ACCIONA» (en és). www.acciona.com. Consultat el 2024-09-16.
- ↑ 7,0 7,1 «Sitie web de l'Hidrogen» (en és). Ministeri per a la Transició Ecològica i el Repte Demogràfic. Consultat el 2024-10-23.
- ↑ Research Review.National Renewable Energy Laboratory.(2)
- 2–9.
- ↑ «¿Qué és l'Hidrogen Vert?» Ministeri d'Energia de Chile. Consultat el 23 d'octubre de 2024.
- ↑ «¿Qué és l'hidrogen vert? solució i desafiu» (en és). www.bbva.com. Consultat el 2024-09-16.
- ↑ «[1]». Consultat el 2021-06-14 (en és).
- ↑ 12,0 12,1 «Hidrogen Vert» (en és). Generadores de Chile. Consultat el 2024-10-23.
- ↑ «¿Qué és un electrolisador i per qué és clau per al suministrament d'hidrogen vert?».
- ↑ Casey. «Will Chinenca do for hydrogen what it did for solar power?» (en en-gb). Power Technology, Inc.. Archivat des d'el original, el 2021-05-18. Consultat el 2021-06-14.
- ↑ «[2]». Consultat el 2021-06-14 (en en-US).
- ↑ «Hidrogen Vert» (en és). Generadores de Chile. Consultat el 2024-10-23.
- ↑ «atres. ¿Qué és l'hidrogen vert? | Ministeri d'Energia». energia.gob.cl. Consultat el 2024-10-23.
- ↑ Takada. «Japan Eyes Replacing Oil With Hydrogen Amid Carbon Neutral Push» (en en). BloombergQuint. Archivat des d'el original, el 2020-11-25. Consultat el 2021-06-16.
- ↑ «Use d'Hidrogen Vert en el Transport Terrestre». Ministeri d'Energia de Chile. Consultat el 23 d'octubre de 2024.
- ↑ Morgan. «Europe's truck giants to ditch dièsel, as hydrogen's benefits menja to fore» (en en). Euractiv. Archivat des d'el original, el 2021-02-14. Consultat el 2021-06-16.
- ↑ «Airbus reveals new zero-emission concept aircraft» (en en). Airbus. Archivat des d'el original, el 2021-06-14. Consultat el 2021-06-16.
- ↑ Hepher. «Airbus tells EU hydrogen won't be widely used in plans before 2050» (en en). The Japan Claves. Archivat des d'el original, el 2021-06-10. Consultat el 2021-06-16.
- ↑ «The Tingues Point Pla for a Green Industrial Revolution (HTML version)» (en en). Gov.uk. Archivat des d'el original, el 2021-06-11. Consultat el 2021-06-18.
- ↑ King. «The Hydrogen Revolution And Natural Gas: In Tandem For A Greener Future» (en en). Forbes. Archivat des d'el original, el 2021-02-28. Consultat el 2021-06-18.
- ↑ Baker. «With Natural Gas in Peril, Pipeline Owners Look to Hydrogen» (en en). Bloomberg News. Archivat des d'el original, el 2021-04-06. Consultat el 2021-06-16.
- ↑ Fairley. «Solar and Wind Power Could Ignite a Hydrogen Energy Comeback» (en en). Scientific American. Springer Nature. Archivat des d'el original, el 2021-01-26. Consultat el 2021-06-16.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Hidrógeno verde» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.