Eficiencia de la electrólisis del hidrógeno
Aunque abunda en la Tierra como elemento, el hidrógeno se encuentra casi siempre como parte de otro compuesto, como el agua (H2O) o el metano (CH4), y debe separarse en hidrógeno puro (H2) para su uso en vehículos eléctricos de pila de combustible. El combustible de hidrógeno se combina con el oxígeno del aire a través de una pila de combustible, creando electricidad y agua mediante un proceso electroquímico.
Los principales estados productores de hidrógeno son California, Luisiana y Texas. En la actualidad, casi todo el hidrógeno producido en Estados Unidos se utiliza para refinar petróleo, tratar metales, producir fertilizantes y procesar alimentos.
El principal reto de la producción de hidrógeno es reducir el coste de las tecnologías de producción para que el hidrógeno resultante sea competitivo con los combustibles convencionales para el transporte. Los proyectos de investigación y desarrollo del gobierno y la industria están reduciendo el coste y el impacto medioambiental de las tecnologías de producción de hidrógeno. Más información sobre la producción de hidrógeno en la Oficina de Tecnologías del Hidrógeno y las Pilas de Combustible.
Precio de la pila de combustible de hidrógeno
Obsérvese que con los precios actuales del carbono, de unos 60-65 euros por tonelada de CO2, los costes de producción del hidrógeno gris (sin CAC) y del hidrógeno azul (con CAC) son casi iguales. Al final de este artículo estudiaremos con más detalle la relación entre los costes de producción del hidrógeno y los precios del carbono.
Dada la gran diferencia de precios del hidrógeno gris y azul con el verde, es notable ver que la mayoría de los gobiernos tienden a centrarse en el hidrógeno verde en sus ambiciosos planes de hidrógeno. En este artículo lo analizamos con más detalle.
Otra complicación es el hecho de que los precios del gas y de la electricidad están estrechamente relacionados, ya que la mayoría de las veces las centrales eléctricas de gas fijan el precio de la electricidad en los mercados eléctricos europeos. Así que los precios bajos de la electricidad requieren precios bajos del gas, pero eso haría que el hidrógeno gris y azul fuera más barato que el verde.
Coste de transporte del hidrógeno
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Los costes asociados a las 40 tecnologías del hidrógeno utilizadas en 35 aplicaciones, incluidas las de calor y electricidad, podrían reducirse drásticamente en la próxima década a medida que continúe el aumento de la producción, distribución y fabricación de equipos y componentes de hidrógeno. En algunas aplicaciones, el hidrógeno podría llegar a ser competitivo con otras alternativas bajas en carbono, e incluso con las opciones convencionales. Éstas son las principales conclusiones de una evaluación exhaustiva de los costes de las aplicaciones del hidrógeno proporcionadas por la industria, que el Consejo del Hidrógeno -un organismo consultivo internacional a nivel de directores ejecutivos- destaca en un informe publicado el 20 de enero.
Los resultados ofrecen una visión importante de los crecientes esfuerzos para integrar el hidrógeno en el marco energético mundial. Como parte de los objetivos concertados de descarbonización, 18 gobiernos (cuyas economías representan el 70% del producto interior bruto mundial) han desarrollado estrategias detalladas para desplegar soluciones de hidrógeno, hasta enero. También la industria está prestando atención a la mejora de los costes asociados a la producción de hidrógeno “renovable” y al papel versátil que podría desempeñar el hidrógeno en los futuros sistemas energéticos.
Coste del hidrógeno verde por kg
El elemento más abundante del universo es el hidrógeno. El hidrógeno se encuentra en el agua (H2O), los residuos biológicos, la madera y los combustibles fósiles como el carbón, el gas natural y el petróleo. Hoy en día, el 95% del hidrógeno que se utiliza en la industria se extrae de los combustibles fósiles.
El coste de la extracción de hidrógeno del agua, mediante electrólisis con cero emisiones de carbono, está disminuyendo. La electrólisis es un método para dividir las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno utilizando electricidad. Cuando esa electricidad se genera a partir de energías renovables, obtenemos hidrógeno verde sin emisiones de carbono.
Se está volviendo tan asequible que podemos empezar a teorizar cuánto costaría convertir y hacer funcionar aspectos significativos de una metrópolis de tamaño medio con hidrógeno, desde la planta de fabricación hasta el motor de tu coche.
Nuestro nuevo informe y herramienta H2City, desarrollado para ARENA en asociación con el CSIRO, permite estimar los costes de la conversión de algunos aspectos de las necesidades energéticas de una comunidad al hidrógeno a partir de los datos proporcionados por el CSIRO.
Un punto de partida sería la conversión de la flota de transporte de la ciudad a vehículos eléctricos de pila de combustible de hidrógeno. Esto puede hacerse mediante la construcción de estaciones de servicio de hidrógeno en toda la ciudad. Alimentadas por paneles solares, estas estaciones utilizarían un electrolizador para extraer el hidrógeno del agua.