La serie Energy Expert de MCE profundiza en temas energéticos más complejos. Explore temas como este, microrredes y medición de energía neta con mayor detalle a través de nuestro Serie de expertos en energía. ¿Buscas más conceptos básicos? Echa un vistazo a nuestro Serie energía 101.
¿Qué es el combustible de hidrógeno?
El combustible de hidrógeno es un combustible limpio que puede producirse sin emisiones de gases de efecto invernadero y utilizarse en una variedad de 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 se puede almacenar en forma líquida y bombear a un vehículo mediante los mismos procesos que en una gasolinera tradicional. También se puede utilizar en calefacción y almacenamiento de energía. El combustible de hidrógeno se puede crear mediante varios procesos, incluidos los térmicos, electrolíticos, solares y biológicos. Cuando se consume hidrógeno en una pila de combustible, el único subproducto es agua, lo que crea una fuente de energía completamente limpia.
Proceso Térmico
El proceso térmico genera 95% del combustible de hidrógeno que se utiliza en la actualidad. Los combustibles de hidrocarburos, incluidos el gas natural, el diésel, 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 enteramente con energía renovable, creando un combustible sin emisiones de carbono también conocido como hidrógeno verde.
Proceso impulsado por energía solar
El combustible de hidrógeno impulsado por energía solar se puede crear de tres maneras: las bacterias fotosintéticas producen hidrógeno, los semiconductores especializados separan el agua en hidrógeno y oxígeno, o la energía solar concentrada impulsa 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 un combustible de hidrógeno que se crea mediante tecnologías de energía renovable. La electrólisis impulsada por energía renovable divide las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno, capturando y almacenando el hidrógeno para usarlo 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 nuevas que se están considerando en el camino hacia un futuro libre de carbono.
En California, el hidrógeno verde resulta atractivo debido a la gran sobreproducción solar a mitad del día. Este exceso de energía solar se puede utilizar para electrólisis para crear y almacenar hidrógeno verde. Para obtener más información sobre el exceso de oferta solar en California, lea nuestro Experto en energía: curva de pato entrada en el 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 y, al mismo tiempo, reducir la tensión en la red eléctrica y aumentar la confiabilidad de la red.
Aplicaciones de potencia a potencia
Una forma de utilizar el hidrógeno verde es en aplicaciones de generación de energía. Para estas aplicaciones, la energía se utiliza para crear hidrógeno y luego el hidrógeno se utiliza para crear energía distribuible y de larga duración. Un ejemplo de hidrógeno verde de generación de energía es utilizar el exceso de energía solar producida durante el día para crear combustible de hidrógeno verde mediante electrólisis. Este hidrógeno se puede almacenar y utilizar como combustible para generar energía mediante una turbina de gas o una pila de combustible durante las horas de mayor demanda. En este caso, el hidrógeno actúa como una forma de almacenamiento de energía, desplazando la producción de momentos en que no es necesario a momentos en que la demanda es alta. Las aplicaciones de energía a energía aumentan la confiabilidad de la red y disminuyen la necesidad de plantas de gas natural en horas pico por la noche.
Aplicaciones de energía a transporte
Las aplicaciones de energía para transporte permiten generar hidrógeno verde a partir de energía solar y luego utilizarlo como combustible en vehículos de pila de combustible de hidrógeno. Estos vehículos funcionan como un vehículo de gasolina ¾ con combustible líquido en tan solo unos minutos. El combustible de hidrógeno se mueve a través de una pila de combustible, que lo divide en electrones que se utilizan para impulsar un motor. Las únicas emisiones de este proceso son agua y calor.
Si bien la mayor parte del combustible de hidrógeno que se produce hoy proviene de procesos que requieren el uso de combustibles fósiles, el hidrógeno verde ofrece una alternativa de cero emisiones. Los vehículos con pila de combustible de hidrógeno impulsados con hidrógeno verde crearían un vehículo completamente libre de emisiones impulsado por el sol.
(Gráfico: FCHEA)
