ACTUALIDAD. Las fugas de hidrógeno podrían reducir sus beneficios climáticos

energías renovables, hidrógeno


 Se deben tomar cinco 'acciones clave' para reducir el impacto de las emisiones de la diminuta molécula de hidrógeno, un gas de efecto invernadero indirecto pero poderoso, dice el documento del Environmental Defense Fund

03 agosto 2022.- La adopción a gran escala de hidrógeno limpio podría tener consecuencias significativas para el clima debido a la relativa facilidad con la que la molécula de H 2 , unas ocho veces más pequeña que una molécula de metano, puede filtrarse, según un nuevo estudio de Environmental Defense Fund, una organización sin fines de lucro de EE.UU. 

“Se están proponiendo miles de millones [de dólares estadounidenses] en nuevas inversiones y subsidios financieros para acelerar [la] adopción [de hidrógeno limpio]. Sin embargo, el hidrógeno en sí mismo tiene impactos climáticos significativos que se pasan por alto y se subestiman ampliamente, y es una molécula muy pequeña que puede filtrarse fácilmente a la atmósfera desde la infraestructura”, escriben los científicos de EDF Ilissa Ocko y Steven Hamburg en un artículo revisado por pares, Climate consequences of hydrogen emissions , publicado en la revista Atmospheric Chemistry and Physics .

Según un informe reciente del gobierno del Reino Unido, el hidrógeno es un gas de efecto invernadero aproximadamente 11 veces más potente que el CO 2 durante un período de 100 años, o 33 veces más potente durante 20 años. Esto se debe a que el H 2 reacciona con otros gases de efecto invernadero en la atmósfera para aumentar su potencial de calentamiento global (GWP).

"Minimizar las fugas será esencial para la eficacia del hidrógeno como estrategia de mitigación del cambio climático".

El informe explica que “el hidrógeno es una molécula pequeña que se sabe que se filtra fácilmente a la atmósfera, y se desconoce la cantidad total de emisiones (por ejemplo, fugas, venteo y purga) de los sistemas de hidrógeno existentes”. Pero estima que una fuga promedio de H 2 del 1% sería el "mejor de los casos", pero podría llegar al 10% en algunos casos de uso.

“Las aplicaciones de hidrógeno verde con tasas de emisión más altas (10 %) solo pueden reducir a la mitad los impactos climáticos de las tecnologías de combustibles fósiles durante las dos primeras décadas, lo que está lejos de la percepción común de que los sistemas de energía de hidrógeno verde son neutrales para el clima, dice el estudio. “Sin embargo, durante un período de 100 años, los impactos climáticos podrían reducirse en alrededor del 80 %. Por otro lado, las emisiones de gama baja (1 %) podrían generar impactos limitados en el clima en todas las escalas de tiempo”.

Explica que una tasa de fuga promedio del 1 % solo agregaría alrededor de 0,025 °C al calentamiento global para 2050, pero una fuga del 5 % o del 10 % podría aumentar las temperaturas promedio en todo el mundo en más de 0,1 °C o 0,4 °C, respectivamente.

Adelantarse al problema

El estudio de EDF explica que sería más fácil reducir las fugas de hidrógeno al diseñar un nuevo sistema, en lugar de adaptar uno existente.

Sin embargo, modernizar las tuberías de gas natural existentes es mucho más barato que construir nuevas tuberías de hidrógeno. Según un estudio reciente de la Agencia Internacional de Energías Renovables, alrededor de una octava parte del hidrógeno del mundo (alrededor de 77 millones de toneladas anuales) se transportaría a través de tuberías de gas modernizadas a mediados de siglo, en su escenario de 1,5 °C.

“Tenemos la rara oportunidad de adelantarnos a este problema antes de que la infraestructura y los sistemas estén ampliamente implementados”.

Su estudio recomienda que se deben tomar cinco "acciones clave" para "ayudar a minimizar los efectos de calentamiento del hidrógeno y, por lo tanto, maximizar los beneficios climáticos en una futura economía del hidrógeno":

1) Avanzar en la investigación sobre los “efectos radiativos indirectos y las respuestas de temperatura del hidrógeno a las emisiones de hidrógeno mediante la incorporación de parametrizaciones interactivas de emisiones, química y radiación [es decir, procesos complejos aproximados] en otros modelos acoplados de química y clima, así como en modelos climáticos de complejidad reducida”;

2) Emplear métricas climáticas que adopten no solo un marco de tiempo de 20 o 100 años, sino que incorporen ambos, para reflejar el papel que podría desempeñar el hidrógeno en el cumplimiento de diferentes objetivos de cero neto;

3) Mejorar la cuantificación de las tasas de fuga de hidrógeno mediante el desarrollo de tecnologías que puedan usarse en el campo para “medir con precisión las emisiones de hidrógeno en umbrales de detección bajos”, es decir, tan pequeñas como una parte por billón;

4) Incluir "la probabilidad de fuga de hidrógeno y sus impactos en la toma de decisiones sobre dónde y cómo desplegar hidrógeno de manera efectiva, como la producción conjunta y las aplicaciones de uso final";

5) Identificar “medidas de mitigación de fugas y mejores prácticas antes de construir la infraestructura”.

El estudio continúa: "Si vamos a enfrentar el desafío climático que tenemos ante nosotros, es imperativo que examinemos cuidadosamente cada vía alternativa de descarbonización utilizando métricas y datos sólidos y apropiados".

Los impactos climáticos a corto y mediano plazo de las emisiones de hidrógeno “son más altos de lo que se percibe ampliamente”, señala.

“Estos impactos deben tenerse en cuenta explícita y cuantitativamente para maximizar los beneficios climáticos de reemplazar los sistemas de combustibles fósiles con hidrógeno. Adoptar un enfoque proactivo y científico para comprender las implicaciones y abordar la fuga de hidrógeno puede ayudar a garantizar que la fiebre mundial por el hidrógeno cumpla su promesa de beneficiar al clima en todas las escalas de tiempo”.

El estudio completo de EDF se puede leer aquí .

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