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El futuro del hidrógeno como fuente de energía sigue siendo turbio a pesar de los proyectos de calefacción de viviendas en Alberta y Ontario

Written by on December 4, 2020


Parece una obviedad usar hidrógeno de combustión limpia para compensar los efectos negativos ambientales del gas natural para calentar hogares, pero los proyectos piloto para hacer eso a partir del próximo año ilustran que no hay nada simple en esto nueva fuente de energía de moda.

A medida que las empresas consideran formas de comercializar el hidrógeno como combustible alternativo más limpio y los proyectos avanzan en Fort Saskatchewan, Alta. Y Markham, Ont., La mayoría de los observadores reconocen que se necesitará tiempo y apoyo del gobierno para superar sus problemas de competitividad de costos y falta de infraestructura.

“No todo el hidrógeno se crea de la misma manera”, dice Tahra Jutt, directora del programa de economía limpia para B.C. con el grupo de expertos ambientales The Pembina Institute y coautor de una cartilla sobre hidrógeno publicada en julio.

“Si mezcla el hidrógeno con el menor contenido de carbono, obtendrá un resultado mucho mejor en términos de beneficio climático”.

El hidrógeno tiene muchas ventajas como fuente de energía.

Cuando se quema, solo deja agua, sin dióxido de carbono ni otros gases de efecto invernadero. Se puede utilizar para aplicaciones de alta intensidad energética como camiones, transporte y fabricación de acero. Puede comprimirse para almacenamiento y transporte de energía. No es tóxico y se disipa rápidamente cuando se libera.

Hidrógeno 'gris' y las desventajas

Pero también hay desventajas. Su baja temperatura de ignición y su llama casi invisible cuando se quema plantean problemas de seguridad potenciales. El hidrógeno concentrado puede dañar el metal, lo que requiere una mayor protección para las tuberías.

El acto de crear hidrógeno requiere energía, ya sea para romper moléculas de agua con el método de electrólisis o para romper moléculas de gas natural a través de procesos térmicos que crean gases de efecto invernadero.

Casi todo el hidrógeno creado en Canadá hoy en día se considera “gris”, creado al quemar combustible fósil y luego utilizado en procesos industriales, como la refinación de petróleo o la producción de fertilizantes. Pembina estima que su producción cuesta entre 91 centavos y 1,42 dólares por kilogramo.

Si el dióxido de carbono y otros contaminantes de la producción de hidrógeno gris se capturan y almacenan, se convierte en hidrógeno “azul”, pero el costo aumenta a entre $ 1.34 y $ 1.85 por kilogramo.

El hidrógeno “verde” se separa del agua utilizando sólo electricidad renovable y, si bien es el más benigno para el medio ambiente, también es el más caro entre $ 3 y $ 5 por kilogramo, según Pembina.

“La economía, en nuestra opinión, para el azul y el verde está desafiada en este momento, pero el apoyo aumentará”, dijo Al Monaco, director ejecutivo de la empresa de gasoductos Enbridge Inc., en una conferencia telefónica reciente, haciéndose eco de la cautela postura adoptada por muchos líderes de la industria.

“Es probable que los costos disminuyan, así que [it’s] otra buena oportunidad para que aprovechemos nuestra infraestructura”.

Proyectos en curso en Fort Saskatchewan, Markham

Servicios públicos las subsidiarias de Enbridge y Atco Ltd. se están embarcando en planes para inyectar hidrógeno en la corriente de gas natural que conduce a los hornos domésticos y calentadores de agua en Markham y Fort Saskatchewan.

La electricidad no se puede almacenar tal como está, pero en las instalaciones de energía a gas de Enbridge en Markham, se utiliza para crear hidrógeno a partir del agua que se puede almacenar hasta que finalmente se vuelva a convertir en electricidad con el 2.5- de Enbridge. celda de combustible de hidrógeno de megavatios cuando sea necesario.

El hidrógeno de Markham se considera ecológico porque está fabricado con electricidad renovable intermitente. La instalación se inauguró en 2018 después de inversiones de $ 4.5 millones por una asociación de Enbridge y $ 4 millones por parte del gobierno federal. Su operación está respaldada por un contrato de tres años del operador del sistema eléctrico de Ontario para suministrar energía renovable excedente.

El sistema funciona para nivelar la disponibilidad de energía, pero cuando se crea más hidrógeno del que se puede almacenar, hay que ventilarlo, dice Cynthia Hansen, presidenta de distribución y almacenamiento de gas de Enbridge.

Una solución parcial es mezclar el excedente en aproximadamente un dos por ciento en la corriente de gas natural local para reducir sus emisiones totales de GEI, un proyecto de $ 5.2 millones (con $ 221,000 del gobierno federal) que se espera comience en aproximadamente 3.600 clientes a partir del próximo verano.

De gris a azul

Atco, mientras tanto, está construyendo un proyecto de mezcla de hidrógeno de $ 6 millones respaldado por $ 2,8 millones en subvenciones provinciales de Alberta y se espera que esté operativo a principios de 2022.

Se entregará aproximadamente un cinco por ciento de hidrógeno en la corriente de gas a aproximadamente 5.000 hogares en Fort Saskatchewan, una pequeña ciudad al noreste de Edmonton, con el hidrógeno proveniente de un proveedor local no identificado.

“Cuando se inicie, será gris y luego pasará a azul a medida que aumente el suministro en el área”, dijo Jason Sharpe, gerente general de gas natural de Atco, estimando que se necesitarán dos a tres años para que el hidrógeno azul esté disponible.

El proyecto Quest de Shell Canada en el área de Fort Saskatchewan, Alta., Y ha inyectado más de cinco millones de toneladas de dióxido de carbono de su mejorador de arenas petrolíferas en almacenamiento subterráneo. El área también es el sitio de un proyecto de mezcla de hidrógeno de Atco que pondrá aproximadamente un cinco por ciento de hidrógeno en la corriente de gas en aproximadamente 5,000 hogares. (Jason Franson / The Canadian Press)

El área de Fort Saskatchewan, con sus refinerías e instalaciones petroquímicas, es la zona cero para la captura y almacenamiento de carbono en Alberta.

El proyecto Quest de Shell Canada, inaugurado en 2015, ha inyectado más de cinco millones de toneladas de dióxido de carbono en el almacenamiento subterráneo de su mejorador de arenas petrolíferas.

La Línea Troncal de Carbono de Alberta, recientemente completada, es un sistema de tuberías diseñado para recolectar CO2 de sitios industriales en la región y llevarlo a campos petrolíferos maduros donde su almacenamiento permanente también resulta en una mejor recuperación de petróleo.

El mercado global de hidrógeno podría triplicarse fácilmente desde los niveles actuales de alrededor de $ 200 mil millones por año para 2050 a medida que los países adopten su uso como estrategia de descarbonización, según GLJ, una destacada firma consultora de recursos energéticos de Calgary.

Canadá está bien posicionado para convertirse en un exportador de este mercado en crecimiento debido a su producción actual y potencial, dijo GLJ.

Buscando 'señales gubernamentales'

Sin embargo, Pembina's Jutt dice que el uso de hidrógeno debe ser un objetivo. Si bien puede tener sentido usarlo para calefacción en el hogar en algunas regiones, esa aplicación no necesariamente tiene sentido en B.C., donde la energía de fuentes hidroeléctricas renovables es potencialmente más amigable con el medio ambiente.

Mucho …


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