La Serie de Expertos en Energía de MCE profundiza en temas energéticos más complejos. Explore temas como éste, las microrredes y la medición neta de la energía con mayor detalle a través de nuestra Serie Experto en Energía. ¿Busca más productos básicos? Echa un vistazo a nuestra Serie Energía 101.
¿Qué es el hidrógeno combustible?
El hidrógeno es un combustible limpio que puede producirse sin emisiones de gases de efecto invernadero y utilizarse en diversas aplicaciones energéticas. Se utiliza habitualmente en vehículos de pila de combustible de hidrógeno como alternativa a los vehículos eléctricos. Al igual que la gasolina, el hidrógeno puede almacenarse en forma líquida y bombearse a un vehículo utilizando los mismos procesos que en una gasolinera tradicional. También puede utilizarse en calefacción y almacenamiento de energía. El hidrógeno combustible puede crearse mediante varios procesos, como la térmica, la electrolítica, la solar y la biológica. Cuando el combustible de hidrógeno se consume en una pila de combustible, el único subproducto es el agua, creando una fuente de energía completamente limpia.
Proceso térmico
El proceso térmico crea 95% de hidrógeno combustible utilizado hoy en día. Los combustibles de hidrocarburos, como el gas natural, el gasóleo, el carbón, el biogás y los combustibles líquidos renovables, se reforman con vapor, que reacciona para crear hidrógeno.
La electrólisis utiliza electricidad para dividir las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno. A diferencia de los procesos térmicos, la electrólisis puede funcionar totalmente con energía renovable, creando un combustible con cero emisiones de carbono también conocido como hidrógeno verde.
Proceso impulsado por energía solar
El hidrógeno como combustible puede generarse de tres formas: las bacterias fotosintéticas producen hidrógeno, los semiconductores especializados separan el agua en hidrógeno y oxígeno o la energía solar concentrada impulsa las reacciones de división del agua.
Procesos biológicos
Los procesos biológicos utilizan bacterias y algas para producir hidrógeno mediante reacciones biológicas. Ciertos microbios crean hidrógeno como subproducto de su metabolismo. Lo hacen mediante el consumo de biomasa o aguas residuales o el uso de la fotosíntesis.
¿Qué es el hidrógeno verde?
El hidrógeno verde es el combustible de hidrógeno que se crea mediante tecnologías de energía renovable. La electrólisis alimentada por energías renovables divide las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno, capturando y almacenando el hidrógeno para su uso como combustible. El uso de tecnologías renovables como la solar hace que este proceso sea completamente libre de carbono. El hidrógeno verde es una de las herramientas más recientes que se están considerando en el camino hacia un futuro sin carbono.
En California, el hidrógeno verde es atractivo debido a las grandes cantidades de sobreproducción solar en las horas centrales del día. Este exceso de energía solar puede utilizarse en la electrólisis para crear y almacenar hidrógeno verde. Para más información sobre el exceso de oferta solar en California, lea nuestro Experto en energía: Curva del pato entrada del blog. La buena noticia es que el hidrógeno verde ayuda a resolver la curva del pato. Esta tecnología emergente de almacenamiento de energía tiene múltiples aplicaciones para ayudarnos a alcanzar nuestros objetivos de reducción de gases de efecto invernadero, al tiempo que reduce la presión sobre la red eléctrica y aumenta su fiabilidad.
Aplicaciones de potencia a potencia
Una forma de utilizar el hidrógeno verde es en aplicaciones de conversión de energía en electricidad. En estas aplicaciones, la energía se utiliza para crear hidrógeno, y el hidrógeno se utiliza después para crear energía de larga duración y despachable. Un ejemplo de hidrógeno verde "power-to-power" consiste en utilizar el exceso de energía solar producido durante el día para crear hidrógeno verde combustible mediante electrólisis. Este hidrógeno puede almacenarse y utilizarse como combustible para generar energía a través de una turbina de gas o una pila de combustible durante las horas de máxima demanda. En este caso, el hidrógeno actúa como una forma de almacenamiento de energía, desplazando la producción de los momentos en que no se necesita a los momentos en que la demanda es alta. Las aplicaciones "power-to-power" aumentan la fiabilidad de la red y reducen la necesidad de centrales de gas natural por la noche.
Aplicaciones de transporte de energía
Las aplicaciones "Power-to-transportation" permiten generar hidrógeno verde a partir de la energía solar y utilizarlo después como combustible en vehículos de pila de combustible de hidrógeno. Estos vehículos funcionan como un vehículo de gas ¾ con combustible líquido en sólo unos minutos. El hidrógeno pasa por una pila de combustible que lo divide en electrones que se utilizan para alimentar un motor. Las únicas emisiones de este proceso son agua y calor.
Mientras que la mayor parte del hidrógeno combustible que se produce hoy en día procede de procesos que requieren el uso de combustibles fósiles, el hidrógeno verde ofrece una alternativa de emisiones cero. Los vehículos de pila de combustible de hidrógeno alimentados con hidrógeno verde crearían un vehículo de emisiones cero completamente propulsado por el sol.
(Gráfico: FCHEA)
