Una perspectiva del sector global sobre el avance óptimo de la economía con hidrógeno

Fue prometedor escuchar a los defensores del sector que trabajan diligentemente para lograr los objetivos establecidos por el Acuerdo de París: un compromiso internacional para reducir de manera considerable las emisiones globales de gases de efecto invernadero (GEI) y limitar el calentamiento global a un aumento de temperatura muy por debajo de los 2 grados centígrados para este siglo, en comparación con los niveles preindustriales.

En 2017, se lanzó el primer Consejo del Hidrógeno en Davos, Suiza. El consejo comenzó como una iniciativa global que reforzó las perspectivas de popularizar el hidrógeno y convertirlo en una parte dominante de la combinación energética futura. Recientemente, la comunidad mundial se reunió nuevamente en la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (COP26) de 2021 en Glasgow, Escocia. En la COP26, todos los lados del sistema, desde los gobiernos hasta los productores de hidrógeno y los consumidores industriales, señalaron claramente que el mundo está listo para la transformación con el hidrógeno como impulsor del cambio.

Gracias a todas estas fenomenales iniciativas lideradas por sectores, se ha generado un impulso para el hidrógeno en los EE. UU. Posteriormente, es alentador ver que la administración Biden apoya el crecimiento del hidrógeno como fuente de combustible limpio. Entonces, en el gran esquema, todos estamos convencidos de que el hidrógeno juega un papel fundamental en la neutralidad de carbono. A medida que el panorama energético mundial atraviesa un cambio fundamental, existe un impulso masivo para convertirlo en una parte dominante de la combinación energética futura. La pregunta del millón ahora es: ¿qué podemos hacer nosotros, como defensores de esta fuente de energía, para garantizar que el progreso vaya en la dirección correcta?

Colaboración global

El primer paso para crear una cadena de valor de hidrógeno sólida y sostenible es que el sector innove y colabore para comercializar tecnologías de hidrógeno a escala. Será clave adoptar un enfoque por fases para implementar tecnologías de hidrógeno en función de las aplicaciones de uso final, la competitividad de costos, las políticas, los impulsores y los obstáculos socioeconómicos que existen dentro de las diferentes economías globales.

En segundo lugar, expandir el segmento de distribución, infraestructura y transporte de la cadena de valor del hidrógeno requerirá que los sectores aborden la seguridad de la tecnología del hidrógeno. También requiere que los sectores desarrollen una visión unificada en términos de normativas, códigos y estándares. Al adoptar estos sencillos pasos, tengo la esperanza de que la economía con hidrógeno progresiva se logre de manera óptima en el corto plazo.

La necesidad de una transición energética y el papel del hidrógeno dentro de la transición energética fueron ampliamente entendidos, compartidos y destacados por todos los oradores en el foro American Hydrogen Forum. Al escuchar a los eminentes líderes del sector del evento, pudimos sacar conclusiones muy precisas y claras sobre la perspectiva global del progreso de la economía con hidrógeno.

Quiero compartir esas conclusiones aquí:

Conclusiones clave sobre el hidrógeno que permiten la transición energética

• El hidrógeno tiene el potencial de ser un poderoso propiciador de la transición energética. Ofrece un camino limpio, sostenible y flexible para la diversidad energética.
• La transición energética responsable requiere que el sector se centre tanto en la gestión del carbono como en el hidrógeno. Olvidar cualquiera de estos dos elementos no sería una elección sensata y podría mezclar el rompecabezas.
• Los beneficios a largo plazo del hidrógeno son convincentes, con una clara aceleración en los últimos tres años, que proviene de la comercialización de productos en todos los sectores. Al mismo tiempo, se deben realizar mejoras continuas en los costos y el rendimiento de las tecnologías relacionadas con el hidrógeno a lo largo de toda la cadena de valor.
• El hidrógeno puede agregar valor a sectores industriales difíciles de reducir, como la producción de acero y amoníaco; estimular las fuentes de energía de carga base, como la nuclear; y acelerar la integración de las energías renovables en el sistema energético.
• La turbomaquinaria es una operación diversificada dentro del sector del petróleo y el gas. Estas unidades se encuentran entre los equipos más críticos dentro de la cadena de valor del hidrógeno en términos de confiabilidad/accesibilidad, mantenibilidad y gastos de capital/operativos. Solo se volverán más significativos y fundamentales a medida que la transición energética tome impulso.

Progreso de la cadena de suministro

• Si bien EE. UU. produce 10 millones de toneladas de hidrógeno al año, se requerirá un aumento significativo en el suministro y la demanda de hidrógeno para obtener plenos beneficios en toda la cadena de valor. Esto requiere el progreso inmediato de la cadena de suministro de hidrógeno.
• El hidrógeno puede aumentar la seguridad energética de los EE. UU. y ayudar al clima de la nación porque ofrece un medio potencial para almacenar y entregar energía a partir de abundantes recursos disponibles en el país, al tiempo que reduce nuestra huella de carbono. Los vehículos que funcionan con hidrógeno pueden reducir drásticamente la dependencia del petróleo de nuestra nación y reducir considerablemente las emisiones del tubo de escape.

Producción de hidrógeno

Hay tres vías principales para producir hidrógeno con cero emisiones:

1. Reformado de metano con vapor (SMR) usando biometano o combinado con captación, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS)
2. Electrólisis usando electricidad generada por energías renovables
3. Gasificación de biomasa

• Si bien el SMR y la electrólisis son tecnologías maduras, la gasificación y el SMR con CCUS se están desarrollando.
• El hidrógeno verde necesita hidrógeno azul para promover la demanda, financiera y estructuralmente. El tapiz energético tendrá verde, azul, turquesa y muchos otros colores en el corto plazo hasta que desarrollemos tecnologías verdes a escala para satisfacer las demandas masivas de energía.
• La reconversión del hidrógeno azul con CCUS apoyaría el logro de los objetivos de reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), al mismo tiempo que permitiría que se sigan utilizando los activos existentes. Por lo tanto, podría ser un tono de transición hasta que el hidrógeno verde se popularice, en especial en regiones donde los sitios de secuestro de carbono están fácilmente accesibles y disponibles.
• Las asociaciones de colaboración con gobiernos y sectores pueden acelerar el progreso en la mejora de la eficiencia y la economía de la producción de hidrógeno.

Implementación de políticas

• Los centros de hidrógeno locales pueden unir los sectores con las empresas, las partes interesadas y las autoridades del área para desarrollar e implementar proyectos de celdas de combustible e hidrógeno que satisfagan las necesidades de energía y transporte de las comunidades. Las estrategias regionales de implementación de centros de hidrógeno necesitan una evaluación exhaustiva de la infraestructura local, los costos, las prioridades de justicia ambiental y energética, así como la adopción del mercado.
• Es muy importante que las partes interesadas del sector desarrollen marcos de políticas estables y a largo plazo para guiar la comercialización de tecnologías de hidrógeno y la transición energética en todos los sectores, incluidos los de energía, transporte, industria y residencial.

Avances en tecnologías del hidrógeno

• Las tecnologías emergentes del hidrógeno se encuentran en una encrucijada. Los desarrolladores, los usuarios finales y los sectores deberán unirse y hacer una elección óptima entre la competitividad de costos y la propuesta de valor de las tecnologías de producción que ayudarán al hidrógeno a avanzar con agilidad en el corto plazo.
• Las partes interesadas deben facilitar un acuerdo de estándares de la industria en todas las regiones y sectores para habilitar las tecnologías del hidrógeno y aprovechar los efectos de escala y la disminución de costos.
• Los costos de capital para muchas tecnologías de producción de hidrógeno son considerablemente más altos que los de otros combustibles. Los desarrolladores y los contratistas de ingeniería, compras, construcción y puesta en marcha (EPCC) están trabajando para reducir estos costos mediante la aplicación de los principios de diseño para la fabricación (DFM). Están identificando mejores materiales, disminuyendo la cantidad de piezas necesarias, diseñando sistemas simplificados y pasando a la producción masiva.
• La integración de diferentes tecnologías, como las energías renovables y el hidrógeno verde, ofrece un camino prometedor para mejorar la eficiencia energética y la gestión del carbono, y avanzar hacia una transición energética óptima.
• La adopción de las tecnologías adecuadas y los avances tecnológicos revolucionarios serán fundamentales para mover la economía con hidrógeno verde en la dirección correcta.

Distribución de hidrógeno

• La distribución de hidrógeno tiene tres componentes: camiones, tuberías y barcos. Para 2030, suponiendo una infraestructura de producción y transporte a escala, el hidrógeno podría enviarse desde lugares como Australia o el Medio Oriente a los centros de demanda proyectados a un costo de $2 a 3/kg de hidrógeno.
• Se necesita un esfuerzo coordinado entre sectores para garantizar el despliegue suficiente de estaciones de servicio de hidrógeno y así satisfacer la demanda de los vehículos eléctricos de celda de combustible (FCEV).
• El transporte global genera el 24% de las emisiones directas de CO2 de los procesos de combustión de gasolina y diésel, lo que representa aproximadamente el 75% de las emisiones del transporte global. Los vehículos eléctricos a batería y los FCEV son formas viables de descarbonizar el sector del transporte global a corto plazo.
• El almacenamiento a gran escala de hidrógeno es esencial para una futura economía potencial con hidrógeno. Las tecnologías de almacenamiento, como el hidrógeno líquido, el metanol y el amoníaco, son ventajosas en términos de densidad de almacenamiento, costo de almacenamiento y seguridad.
• Combinar hidrógeno en la infraestructura de gas natural existente tiene beneficios nacionales y regionales para el almacenamiento de energía, la resiliencia y la reducción de emisiones. El hidrógeno producido a partir de recursos renovables, nucleares o de otro tipo puede inyectarse en tuberías de gas natural. Los usuarios finales convencionales de gas natural pueden luego usar la combinación para generar energía y calor. Esta es una forma de reconvertir los activos existentes y reducir la huella de carbono general.

Flowserve se encuentra entre las empresas que dan forma a la economía con hidrógeno. Obtenga más información sobre cómo nos estamos diversificando, descarbonizando y digitalizando para apoyar la transformación del sector energético global hacia fuentes bajas en carbono, y continúe instruyéndose con mi anterior publicación de blog sobre el papel del hidrógeno como propiciador clave de la transición energética.

La experiencia de Flowserve: nuestro personal

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Rakhi Oli | Líder de Estrategia Global, GNL y Gas | Houston, Texas, EE. UU.

Rakhi desarrolla estrategias para el segmento de negocio de bajas emisiones de carbono, alineando la cartera de servicios y productos de Flowserve con los objetivos de descarbonización, diversificación y digitalización de la empresa para cumplir con los objetivos más amplios de neutralidad de carbono. Tiene más de 20 años de experiencia multifuncional en el sector energético, con especial énfasis en proyectos de gas natural licuado (GNL) en América del Norte, que van desde el diseño conceptual hasta la fase de EPCC. Es fundadora y presentadora del podcast "Energy Insights with Rakhi", que explora las últimas tendencias del mercado y las tecnologías para apoyar la transición energética responsable. Es ganadora de un premio Ally-GRIT Award 2021 y finalista por un premio Power Play Ambassador Award 2022 de Exxon Mobil LNG. Rakhi obtuvo una maestría en Ingeniería Química del Instituto Indio de Tecnología en Kanpur, India.