Imagen: Producción de amoníaco verde del hidrógeno verde, cortesía del Foro Económico Mundial.
El debate sobre el hidrógeno verde continúa, pero el flujo, la diluvio de MIL MILLONES de DÓLARES en proyectos GH nuevos y más grandes, solidifica el camino hacia la comercialización para aplicaciones grandes y pequeñas.
En las últimas noticias, ACWA Power, la potencia de desalinización que cotiza en Arabia Saudita, acaba de agregar otra muesca en su cinturón de hidrógeno verde, con el objetivo de crecer hasta producir 2 millones de toneladas métricas por año de... ¿¡¿amoníaco verde?!?
Del hidrógeno verde al amoníaco verde
El hidrógeno verde es un actor emergente en el escenario energético y químico mundial, producido principalmente a partir de agua en sistemas de electrólisis. Para completar el círculo verde, los electrolizadores funcionan con energía renovable.
Otros recursos renovables para el hidrógeno incluyen biomasa y aguas residuales, pero por ahora la mayor parte del dinero de los inversores se destina a la electrólisis del agua (consulte mucha más cobertura de CleanTechnica esta página).
Las críticas al uso del hidrógeno surgen a menudo en relación con vehículos eléctricos de pila de combustible.
Sin embargo, el transporte es sólo la punta del iceberg del hidrógeno. El hidrógeno es un elemento omnipresente que engrasa los engranajes de las economías industrializadas modernas y también el suministro mundial de alimentos.
En términos de transición desde los combustibles fósiles, el hidrógeno tiene un gran objetivo en sus espaldas porque casi todo el suministro mundial de hidrógeno se extrae del gas natural, y el carbón ocupa el resto. Limpiar la cadena de suministro no sólo ayudaría a descarbonizar los vehículos de pila de combustible.
También eliminaría una gran cantidad de carbono de las industrias químicas y de procesamiento de alimentos, entre otras, incluidas fertilizante de amoniaco.
La Agencia de Información Energética de EE.UU. también señala que el hidrógeno está activo en las industrias de almacenamiento de energía y biodiesel, así como en la refinación de combustibles fósiles.
El ángulo de los fertilizantes con amoníaco es especialmente interesante porque el amoníaco (símbolo químico NH3) está compuesto principalmente de hidrógeno.
Obtener nitrógeno ambiental del aire completa el panorama de sostenibilidad. También se habla de utilizar amoníaco como un medio de transporte para el hidrógeno, aunque el desafío es recuperar el hidrógeno en el punto de destino.
Hidrógeno verde: el panorama general
El hidrógeno verde es un factor importante en la estrategia de la administración Biden. esfuerzos de descarbonización, y otras naciones también están avanzando con proyectos de gran tamaño.
Eso nos lleva a Egipto, donde ACWA Power acaba de anunciar la última incorporación a su cartera de hidrógeno. Se dice que valorado en más de 4 mil millones de dólares, el nuevo proyecto de hidrógeno verde tiene como objetivo una producción potencial de 2 millones de toneladas de amoníaco verde al año.
El nuevo proyecto comenzará con una fase I de 600,000 toneladas por año, basándose en un MOU firmado el año pasado entre ACWA y cuatro entidades interesadas egipcias:
◦ el Fondo Soberano de Egipto,
◦ la Zona Económica del Canal de Suez,
◦ la Compañía Egipcia de Transmisión de Electricidad y la
◦ Autoridad de Energías Nuevas y Renovables.
Otros proyectos de hidrógeno verde a gran escala bajo el paraguas de ACWA incluyen el Proyecto NEOM de Hidrógeno Verde en Arabia Saudita, se espera que produzca 1.2 millones de toneladas de amoníaco verde al año, junto con proyectos en trámite para Uzbekistán, Jordania e Indonesia.
El cuadro pequeño
Todas estas grandes cifras son impresionantes, pero los fanáticos del hidrógeno verde también están entusiasmados con el potencial de que el hidrógeno verde se produzca a escalas mucho más pequeñas, aprovechando recursos energéticos renovables distribuidos.
En particular, el Departamento de Energía de Estados Unidos ha estado ofreciendo turbinas eólicas a los agricultores estadounidenses.
Con un paso adelante o dos, los agricultores que no necesitan mucha electricidad aún podrían sacar algo de valor de una turbina eólica usándola para ejecutar un electrolizador a pequeña escala.
Dependiendo de las necesidades del agricultor, el hidrógeno verde del sistema de electrólisis podría usarse como combustible o fertilizante de amoníaco en el sitio, o podría venderse como una nueva fuente de ingresos.
Las ruedas ya están en marcha para la producción descentralizada de hidrógeno a pequeña escala, gracias en parte a las partes interesadas en los vehículos de pila de combustible.
Toyota es un ejemplo, ya que lanzó un proyecto para introducir sistemas de producción de hidrógeno a pequeña escala en 7-11 tiendas en Japón.
Aquí en EE.UU., la empresa IVYS ha desarrollado un electrolizador modular que cabe en una plaza de aparcamiento. En un giro interesante, el circuito de carreras Extreme E también sistemas de electrólisis desplegados para alimentar estaciones de carga de vehículos eléctricos fuera de la red.
La conexión de transporte
Volviendo a la cuestión del transporte del hidrógeno verde, esa es una buena pregunta. Los sistemas de electrólisis a pequeña escala para el uso de hidrógeno in situ son parte de la solución de transporte.
Las partes interesadas en el hidrógeno verde también están ansiosas por aprovechar los gasoductos existentes para la distribución de hidrógeno a gran escala.
amoníaco verde También se está considerando, porque su transporte es más económico y eficiente que el hidrógeno solo.
Sin embargo, una vez que el amoníaco llega a su destino, separar el hidrógeno añade costo y complejidad a la tarea.
Como a la ciencia le encantan los desafíos, ya están empezando a surgir soluciones. Entre quienes luchan contra el problema se encuentra la Escuela de Minas de Colorado.
En 2018, la escuela ganó un premio de cinco años, Concesión de 2.2 millones de dólares del Departamento de Energía de EE. UU. para idear una solución económica de producción y craqueo de amoníaco.
Si todo va según lo planeado, el impacto en el mercado del hidrógeno verde podría ser, bueno, impactante.
El premio llega ARPA-E, el Departamento de Energía oficina encargada de apoyar innovaciones energéticas de alto riesgo y alta recompensa. "El amoníaco es el producto químico de mayor volumen en el mundo debido a su uso como fertilizante para sustentar una población en rápido crecimiento". ARPA-E explica.
“Su síntesis consume La mitad de la producción mundial de hidrógeno., requiere más energía y emite más dióxido de carbono que cualquier otro producto químico”, añaden.
Más allá de Haber-Bosch
Según los términos del premio, la Escuela de Minas tiene la tarea de desarrollar una alternativa más económica y energéticamente eficiente al proceso de alta presión y alta temperatura implementado en los sistemas convencionales de producción de amoníaco de Haber-Bosch.
Un proceso corolario que produce hidrógeno a partir de amoníaco también forma parte del esfuerzo.
“El equipo está desarrollando un nuevo tipo de Membranas cristalinas porosas para la separación selectiva de amoníaco. lo que permitiría que la reacción avance más allá de los límites de equilibrio convencionales y presiones operativas más bajas”, explica la Escuela de Minas. "Al integrar los pasos de síntesis y purificación en una sola operación unitaria, también se espera que sea más eficiente energéticamente".
El nuevo reactor de membrana se puede utilizar “a una escala mucho menor” que los sistemas Haber-Bosch, el añade la escuela.
Ayudaría a crear nuevas oportunidades para la producción descentralizada y a pequeña escala de hidrógeno verde, utilizando amoníaco en lugar de sistemas de electrólisis.
“Con una gran infraestructura de distribución, el amoníaco se puede enviar de manera eficiente y luego cuando necesitas hidrógeno, simplemente descompóngalo”, explica el investigador principal. Colin Wolden.
El cronograma del proyecto concluye en 2024 noviembre.
Publicado desde @tinamcasey en Bluesky
- Distribución de relaciones públicas y contenido potenciado por SEO. Consiga amplificado hoy.
- PlatoData.Network Vertical Generativo Ai. Empodérate. Accede Aquí.
- PlatoAiStream. Inteligencia Web3. Conocimiento amplificado. Accede Aquí.
- PlatoESG. Carbón, tecnología limpia, Energía, Ambiente, Solar, Gestión de residuos. Accede Aquí.
- PlatoSalud. Inteligencia en Biotecnología y Ensayos Clínicos. Accede Aquí.
- Fuente: https://genesisnanotech.wordpress.com/2023/12/27/green-hydrogen-with-green-ammonia-twist-4-billion-usd-in-investment-support-solidifies-path-to-large-and-small-gh-commercialization/
