ENERGÍA. Producir hidrógeno "azul" es más contaminante que "quemar" gas natural

El hidrógeno "azul" es más sucio que el gas natural

 

El hidrógeno del metano es, con o sin captura de carbono, una fuente de gases de efecto invernadero, según estudios (Fuente: Reuters/Mike Blake)

Según los estudios, el hidrógeno producido a partir del reformado de metano con vapor (SMR) y la captura y almacenamiento de carbono (CCS), o hidrógeno "azul", puede ser tan contaminante como la quema de gas natural.

30 octubre 2023.- En los últimos años, los gobiernos y las empresas han desarrollado estrategias para construir una economía limpia del hidrógeno eliminando las emisiones dañinas del hidrógeno que ya está en producción y aumentando la producción de hidrógeno para usos tan variados como el transporte, el almacenamiento de electricidad y la calefacción.

Sin embargo, lo que se considera "limpio" es objeto de acalorados debates y el método SMR con CSS preferido por la industria del petróleo y el gas podría suponer una costosa pérdida de tiempo y energía, según estudios recientes de investigadores de la Universidad de Cornell y el Instituto de Economía Energética y Análisis Financiero ( IEEFA).

Hoy en día, más del 95% del hidrógeno producido para satisfacer la demanda mundial de alrededor de 94 millones de toneladas (Mt) al año se fabrica utilizando combustibles fósiles con SMR (sin CCS), según muestran los datos de la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA).

El método produce hidrógeno "gris" y grandes cantidades de dióxido de carbono, mientras que el hidrógeno "verde" de electrolizadores, alimentados con electricidad limpia, representa sólo el 4% del total.

Si se llevaran a cabo todos los proyectos en tramitación, para 2030 la producción de hidrógeno de bajas emisiones podría alcanzar entre 16 y 24 Mt/año, de los cuales entre 9 y 14 Mt procederían de la electrólisis y entre 7 y 10 Mt de combustibles fósiles con CAC, según la Organización Internacional de Energía. Agencia (AIE).

¿Qué tan verde es el azul?

La huella de gases de efecto invernadero del hidrógeno producido a partir de SMR y CCS ('azul') es más de un 20% mayor que la quema de gas natural o carbón para generar calor y aproximadamente un 60% mayor que la quema de gasóleo para generar calor, según el estudio de la Universidad de Cornell 'How ¿El verde es hidrógeno azul?

El estudio se publicó en 2021, pero uno de los dos autores, el biogeoquímico y científico de ecosistemas de la Universidad de Cornell, Robert Howarth, dice que su postura solo se ha endurecido en los últimos años.  

“Con el tiempo, me he vuelto aún más escéptico respecto de la captura de hidrógeno y carbono. Hay muchas formas más sencillas de abordar nuestras transiciones energéticas, y lo veo como un esfuerzo bastante desesperado por parte de la industria del petróleo y el gas para mantener su modelo de negocio”, dice Howarth.

Las grandes empresas de la industria del petróleo y el gas están trabajando arduamente para liderar el campo de la producción de hidrógeno, con países ricos en petróleo como Arabia Saudita construyendo gigantescos centros de hidrógeno en el desierto, y grandes petroleras como Shell, Repsol y BP implementando los suyos propios. 

Si bien las emisiones de CO2 son entre un 9% y un 12% menores con SMR con CAC que sin ella (suponiendo una tasa de emisión de metano del 3,5% procedente del gas natural y un potencial de calentamiento global (GWP) a 20 años), las críticas se centran en la liberación de metano fugitivo. 

En el Laboratorio Nacional de Argonne, sede del modelo de ciclo de vida completo GREET que pretende evaluar plenamente el impacto medioambiental de nuevos combustibles como el hidrógeno, los investigadores afirman que la CAC tiene una eficacia del 95 % en la reducción de las emisiones de CO2 de las plantas de hidrógeno a gas natural. infraestructura existente sobre la que construir, y el gas natural es abundante y barato en Estados Unidos.

Fuente: Modelo DOE GREET, análisis IEEFA; 'Hidrógeno azul: ni limpio, ni bajo en carbono, ni una solución'


Intensidad de carbono del hidrógeno 'azul' frente al 'gris'

Suposiciones desafiantes

La suposición de GREET de que solo el 1% del metano que se utiliza para producir hidrógeno se emitirá a la atmósfera entre el pozo y la instalación de producción es mucho menor que los análisis recientes revisados ​​por pares que han utilizado aviones y estudios de emisiones satelitales, según el  estudio Blue Hydrogen del IEEFA: "No es limpio, no tiene bajas emisiones de carbono, no es una solución".

GREET también se centra en el PCA a 100 años del metano, lo que subestima el impacto ambiental del gas en el calentamiento global, ya que su PCA a 20 años es más de 80 veces mayor que el del CO2.

Al utilizar un PCA a 20 años y una tasa de emisión de metano del 2,5%, la intensidad de carbono del hidrógeno a través de SMR y CCS salta a entre 10,5 y 11,4 kg de CO2 por kilo de hidrógeno en comparación con los 4 kg de CO2 por kilo de hidrógeno establecido como estándar de producción limpia. por el Departamento de Energía (DOE) y el Congreso, según el estudio.

Un análisis del pozo a la instalación de producción también ignora las emisiones posteriores del hidrógeno producido y la generación de la electricidad necesaria para comprimir, almacenar y transportar el hidrógeno al usuario.

"El modelo GREET refleja un conjunto de supuestos casi óptimos, el que produciría la menor intensidad de carbono para el hidrógeno 'azul' del gas natural", dice David Schlissel, autor principal del artículo y Director de Análisis de Planificación de Recursos del IEEFA, quien dice que Las conclusiones del modelo GREET son exigidas por el DOE y el Congreso.

Cuadro grande

Elgowainy de ANL señala que analizan el GWP tanto a 20 como a 100 años, pero este último es el parámetro más aceptado universalmente en las regulaciones que apuntan a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.

El modelo ha examinado diferentes niveles de emisión de metano y el 1% no se considera una suposición ni demasiado alta ni demasiado baja según los datos más recientes reportados en los Estados Unidos. Las emisiones de metano de estudios de arriba hacia abajo (desde aviones o satélites) en lugar de ascendentes (estudiando fugas en la fuente del proceso) son puntos de datos útiles, pero no necesariamente más representativos, dice Elgowainy.

“Si se quiere descarbonizar rápidamente, utilizando el método ideal, es necesario pensar cómo organizar la descarbonización para que sea sostenible. Estas son consideraciones en las que debemos pensar para el panorama energético general”, afirma.

Sin embargo, los estudios de Schlissel y Howarth sugieren que la ruta del hidrógeno "azul" puede dar lugar a que se gasten miles de millones de dólares en un método de extracción que terminará siendo tan contaminante como la producción de energía con combustibles fósiles y, debido a algunas suposiciones poco estrictas a nivel La concepción de la industria, asegurará la dependencia mundial de los combustibles fósiles durante las próximas décadas.

Fuente: Reuters Events 2023

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La Crónica del Henares: ENERGÍA. Producir hidrógeno "azul" es más contaminante que "quemar" gas natural
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El hidrógeno "azul" es más sucio que el gas natural
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