ENERGÍA. ¿Cómo se compara el hidrógeno verde con la electrificación directa de transporte, industria y servicios?

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Un grupo alemán de expertos revela ahorros de gases de efecto invernadero para diferentes opciones de descarbonización basadas en energías renovables

09 mayo 2023.- Un nuevo estudio ha puesto al descubierto los beneficios climáticos adicionales de usar electricidad renovable directamente donde sea posible, en comparación con convertirla en hidrógeno verde y usarlo en su lugar para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

El grupo de expertos alemán sobre transición energética Agora Energiewende ha calculado cuánto equivalente de dióxido de carbono (CO 2 e) se ahorraría al reemplazar los combustibles fósiles utilizando diferentes opciones de cero emisiones de carbono (en la producción de energía, la calefacción, el transporte y la industria) al comenzar con un megavatio hora (MWh) de electricidad renovable.

Por lo tanto, cambiar de una caldera de gas a una bomba de calor ahorraría 602 kg de CO 2 e por cada 1 MWh de energía renovable, pero convertir esa electricidad en hidrógeno verde y quemar el H 2 en una caldera solo ahorraría 129 kg CO 2 e, 4,66 veces menos. dice el estudio, Liberarse del gas fósil: un nuevo camino hacia una Europa climáticamente neutral .

Reemplazar un automóvil diésel con un vehículo eléctrico de batería ahorraría 833 kgCO 2 e por MWh, en comparación con los 277 kg con un automóvil de celda de combustible alimentado por hidrógeno verde, casi exactamente tres veces más.

El uso de combustible electrónico derivado del hidrógeno verde en un automóvil diésel lograría un ahorro de gases de efecto invernadero aún menor por MWh: 116 kgCO 2 e.

Reemplazar las centrales eléctricas de carbón y gas de ciclo combinado con energía 100% eólica y solar daría como resultado un ahorro de GEI de 867 kgCO 2 e y 340 kgCO 2 e, respectivamente, por MWh de electricidad limpia. Pero reemplazar esas plantas con instalaciones verdes de ciclo combinado alimentadas con hidrógeno lograría ahorros de 328 kgCO 2 e y 140 kgCO 2 e, respectivamente, por MWh de electricidad renovable.

Por supuesto, las centrales eléctricas de hidrógeno podrían suministrar electricidad limpia según la demanda, mientras que la cantidad de energía eólica y solar disponible en un momento dado depende del clima y la hora del día. Agora no proporcionó cifras para el almacenamiento de energía eólica y solar con baterías u otras opciones que no sean de hidrógeno.

En el sector siderúrgico, utilizar hidrógeno verde en lugar de carbón coquizable al extraer hierro del mineral y luego alimentar un horno de arco eléctrico con electricidad renovable para convertir el hierro en acero (en lugar de depender de un alto horno alimentado con carbón) ahorraría 580 kg de CO 2 por MWh de energía limpia, lo que lo convierte en el uso de H 2 verde más respetuoso con el clima en el estudio.

Pero cambiar el gas natural por hidrógeno verde en una caldera industrial sería mucho menos eficiente que usar bombas de calor industriales directamente, con un ahorro de emisiones de 570 kgCO 2 e para el segundo, cuatro veces más que los 146 kgCO 2 e del primero.

Las bombas de calor industriales solo pueden producir temperaturas de hasta 200 °C, pero se pueden producir temperaturas más altas de hasta 500 °C utilizando calderas eléctricas, que requieren más electricidad que las bombas de calor, pero siguen siendo un 60 % más eficientes que las basadas en sistema de hidrógeno, dice el informe.

Otras opciones de calentamiento eléctrico disponibles en el mercado pueden producir temperaturas de más de 1000 °C , como los calentadores infrarrojos y de microondas, la tecnología de plasma y los hornos de inducción, resistencia y arco eléctrico.

Pero reemplazar las instalaciones de fabricación existentes con opciones eléctricas representaría un alto costo de capital inicial que puede ser poco atractivo para las empresas, que podrían preferir hacer el cambio más fácil al convertir sus calderas de gas fósil para que funcionen con hidrógeno verde.

Agora dice que debido a los beneficios climáticos adicionales de usar electricidad renovable directamente, en lugar de indirectamente como hidrógeno verde, los legisladores deberían concentrarse en usar H 2 renovable SOLO en casos de uso "sin alternativas".

“En el corto a medio plazo, el uso de generación limitada de energías renovables para la electrificación indirecta compite directamente con su uso más eficiente para la electrificación directa, por lo que es fundamental priorizar la electrificación indirecta solo en situaciones  difíciles de electrificar. Aplicaciones, como procesos de alta temperatura y uso de materias primas en la industria, especialmente donde puede reemplazar el hidrógeno de origen fósil existente con alto contenido de carbono ”, afirma el informe.