La nación avanza con el uso de hidrógeno en los Juegos Olímpicos de Invierno Beijing 2022

Pueblo en Línea  2022:02:09.15:48

Por Zheng Xin

La transición energética alcanzó un nuevo nivel cuando se comenzó a utilizar hidrógeno respetuoso con el medio ambiente para alimentar la antorcha que encendió el caldero en la ceremonia de apertura de los Juegos Olímpicos de Invierno Beijing 2022.

Fue la primera vez en la historia olímpica que se utilizó una antorcha de cero emisiones.

Como los calderos utilizados para los Juegos Olímpicos anteriores consumieron miles de metros cúbicos de gas natural por hora, el uso de hidrógeno evita emisiones sustanciales de carbono.

El hidrógeno utilizado para encender la llama de los Juegos Olímpicos de Invierno en Beijing fue suministrado por China Petroleum and Chemical Corp, o Sinopec, la refinería más grande del mundo por volumen.

La compañía construirá una unidad de procesamiento de hidrógeno en su complejo petroquímico Yanshan en la capital china para garantizar un suministro suficiente del combustible limpio.

La nación ha acelerado la expansión de su industria de energía de hidrógeno en los últimos años a medida que avanza hacia un objetivo de carbono neutral, con la inversión en el sector que continúa creciendo, según los expertos.

Un informe publicado recientemente por el gigante mundial de la energía Royal Dutch Shell dijo que la nación está haciendo un esfuerzo concertado para desarrollar tecnología e infraestructura de hidrógeno, especialmente en industrias como el transporte pesado por carretera, el transporte marítimo y la aviación, así como el acero y los productos químicos.

Las industrias que actualmente dependen de los combustibles fósiles, con pocas alternativas de energía limpia, necesitan hacer la transición a nuevas fuentes de energía bajas en carbono, y el hidrógeno desempeñará un papel importante en la satisfacción de tales necesidades.

Según S&P Global Platts Analytics, la introducción del hidrógeno en tales industrias es especialmente necesaria, ya que China produce más de la mitad del acero y el cemento del mundo, y el uso del gas puede reducir significativamente las emisiones relacionadas.

Por ejemplo, el uso de hidrógeno para fabricar acero puede reducir las emisiones globales totales de carbono en aproximadamente un 8 por ciento. La industria del acero ha sido objeto de un escrutinio cada vez mayor debido a su dependencia de los combustibles fósiles intensivos en carbono.

Royal Dutch Shell sugiere que la industria pesada en China, que seguirá siendo una fuente importante de demanda y consumo de energía, debería priorizar el reemplazo del carbón con hidrógeno bajo en carbono como su principal fuente de energía.

La compañía dijo que la introducción del hidrógeno en dicha industria colocará a China en una posición de liderazgo para ser pionero en nuevas soluciones para crear un impulso para el cambio y beneficiarse de él. También le dará a la nación la oportunidad de convertirse en un exportador de productos y tecnología industriales bajos en carbono, así como experiencia industrial baja en carbono, agrega el informe.

China es el mayor usuario mundial de hidrógeno puro, consumiendo unos 14,6 millones de toneladas métricas al año, el 20 por ciento de la demanda mundial. Según S&P Global Platts, más del 95 por ciento del hidrógeno consumido se utiliza para la refinación de petróleo y la síntesis de amoníaco.

Reconociendo la importancia del gas como fuente de energía baja en carbono y la industria de crecimiento global, el XIV Plan Quinquenal de China (2021-25) menciona al hidrógeno como una de las seis industrias del futuro. También se espera que el gobierno lance pronto un plan nacional integral de desarrollo del hidrógeno. El plan incluirá un ecosistema completo para una economía del hidrógeno, que va desde una sólida base de fabricación de electrolizadores hasta los diversos usos posteriores del hidrógeno "verde".

Ivy Yin, analista de transición energética de S&P Global Platts, dijo que en comparación con los proveedores extranjeros, los electrolizadores de hidrógeno de China ya son mucho más baratos para las membranas de intercambio de protones y las tecnologías alcalinas. Las baterías de combustible de membrana de intercambio de protones, o PEM, se consideran el tipo más versátil de tales células actualmente en producción. Producen la mayor potencia para un peso o volumen dado de batería de combustible.

Yin dijo: "Se espera que China se convierta en un proveedor global clave de equipos de hidrógeno al reducir los costos de fabricación, de manera similar a la forma en que ha liderado la producción mundial de paneles solares".

“Si bien penetrar en nuevos mercados con energía baja en carbono aún requiere una gran inversión en infraestructura, incluido el transporte, almacenamiento y entrega de hidrógeno, así como la generación de electricidad renovable, estos desafíos no son exclusivos de China”, resaltó.

“Junto con las energías renovables y la energía nuclear, existe la necesidad de que el hidrógeno neutro en carbono continúe aumentando su participación en la combinación energética de China para desplazar al carbón y al gas”, agregó Yin.

Opción más barata

Según el proveedor de investigación estratégica BloombergNEF, el objetivo de China de que las emisiones de carbono alcancen su punto máximo para 2030 y logren la neutralidad de carbono para 2060 dará como resultado que los principales emisores, incluidas la energía, el transporte y otras industrias, tomen medidas serias. Esta acción permitirá que el hidrógeno desempeñe un papel valioso en la "descarbonización" de camiones de larga distancia que transportan cargas pesadas.

Mi Siyi, analista de BloombergNEF, dijo que las estimaciones muestran que para el 2031 estos camiones podrían ser más baratos de operar utilizando celdas de combustible de hidrógeno, en lugar de motores diesel.

La Alianza del Hidrógeno de China, un grupo industrial apoyado por el gobierno, predice que para el 2030 ese gas representará al menos el 5 por ciento de la combinación energética de la nación, mientras que se espera que la industria nacional del hidrógeno atraiga más de 300.000 millones de yuanes (47.400 millones de dólares) este año.

Royal Dutch Shell es igualmente positiva sobre el futuro del combustible limpio, creyendo que el uso de hidrógeno para 2060 aumentará considerablemente desde niveles insignificantes en la actualidad, principalmente debido a su aplicación en la industria y el transporte de larga distancia.

El aumento exponencial en la demanda de hidrógeno creará oportunidades para las provincias con recursos de energía renovable baratos.

Yin explicó que el hidrógeno neutro en carbono utiliza el exceso de fuentes de alimentación renovables para producir hidrógeno verde cuando la oferta excede la demanda.

"El hidrógeno también se puede almacenar y transportar fácilmente a través de largas distancias, lo cual es difícil para la energía renovable debido a los importantes desafíos asociados con la transmisión de energía interregional", recordó.

Las empresas chinas, públicas y privadas, están empezando a elaborar planes de desarrollo del hidrógeno.

China Petroleum and Chemical Corp comenzó a construir en noviembre el proyecto de hidrógeno verde más grande del mundo en la región autónoma Uygur de Xinjiang.

Se espera que la planta produzca 20,000 toneladas métricas de hidrógeno verde anualmente después de que comience a operar el próximo año, y es parte del plan de inversión de $4,6 mil millones de la compañía en el sector del hidrógeno hasta 2025. Sinopec también tiene como objetivo aumentar su capacidad anual de producción de hidrógeno a 500,000 toneladas para 2025.

Alan Hayes, analista de S&P Global Platts, dijo que el proyecto de Xinjiang es un caso de prueba importante que incluye el desarrollo de la generación de energía renovable, la nueva producción de hidrógeno y el nuevo almacenamiento de hidrógeno. También puede reemplazar el hidrógeno a base de alto contenido de carbono con una opción baja en carbono para los consumidores.

"No muchos otros proyectos incluyen la cadena completa de producción y consumo de hidrógeno, incluido el desarrollo de la generación de energía renovable, la nueva producción de hidrógeno y el nuevo almacenamiento de hidrógeno", dijo.

La compañía también se ha comprometido a construir la red de reabastecimiento de hidrógeno más grande del mundo, con 1.000 estaciones para 2025, en comparación con solo 100 en todo el país a fines del año pasado. China cuenta actualmente con 200 estaciones de reabastecimiento de hidrógeno y apunta a tener 300 para fines de este año.

En noviembre, el gigante nacional de la energía State Power Investment Corp lanzó un proyecto de demostración en la región autónoma del Tíbet, centrado en el uso de hidrógeno en lugar de la energía renovable. Mientras tanto, Baosteel, el mayor productor de acero del país, también se ha comprometido a alcanzar cero emisiones netas para 2050, centrándose en la producción de acero a base de hidrógeno.

Planos elaborados

Con el objetivo de aprovechar aún más el combustible limpio, las ciudades de todo el país también están preparando planes para aprovechar el sector del hidrógeno. Hay más de 30 provincias y regiones que incluyen esta industria en su XIV Plan Quinquenal.

Como parte de un ambicioso plan para desarrollar la industria de la energía del hidrógeno, las autoridades municipales de Beijing tienen como objetivo tener circulando en el 2025 cerca de 10,000 vehículos con combustible de hidrógeno en las carreteras y 37 estaciones de reabastecimiento.

Shanghai también planea liderar el desarrollo de esta industria mediante la introducción el próximo año de 10,000 automóviles impulsados por hidrógeno y más de 30 estaciones de reabastecimiento.

La provincia de Shanxi, un área tradicional para la minería del carbón, se ha comprometido a convertirse en un centro nacional para la industria del hidrógeno, adoptando el desarrollo del gas como parte de su "revolución energética".

Yin, de BloombergNEF, dijo que las provincias del norte y noroeste ricas en energías renovables se beneficiarán del floreciente sector del hidrógeno, ya que tienen considerables recursos de energía eólica y solar.

Las multinacionales también planean aprovechar aún más el potencial del hidrógeno en China, confiando en el enorme potencial de mercado de la nación. Mirando el potencial de desarrollo del sector, empresas como Siemens, Thyssen-Krupp, Toyota, Ballard y Hyundai están elaborando planes de negocio de hidrógeno en el país.

El hidrógeno, actualmente producido principalmente a partir de gas natural, genera importantes emisiones de carbono, conocidas como hidrógeno "gris". El hidrógeno "azul" tiene sus emisiones de carbono capturadas y almacenadas, o reutilizadas, mientras que el hidrógeno "verde" es generado por fuentes de energía renovables sin producir emisiones de carbono.

Se espera que la capacidad de producción de hidrógeno verde de la nación, basada en energía renovable, alcance este año las 50,000 toneladas anuales. Además, se pronostica que crecerá en los próximos años, detalló la Alianza de Hidrógeno de China. Y añadió que el costo de aprovechar la energía solar y eólica ha seguido abaratándose en los últimos 10 años, lo que aumentrá aún más la viabilidad comercial del hidrógeno.

Por su parte, Royal Dutch Shell indicó que para 2060 hasta el 85 por ciento del hidrógeno utilizado en la industria pesada, la maquinaria agrícola, el transporte pesado por carretera, la aviación de corta distancia y el transporte marítimo será hidrógeno verde producido a través de electrólisis alimentada por energía renovable y nuclear.

Sin embargo, Yin considera que China pudiera tomar cierto tiempo desarrollar su papel como importador de hidrógeno verde y podría quedarse atrás de mercados como Japón.

Royal Dutch Shell también manifestó que la infraestructura relacionada con el hidrógeno será testigo de grandes aumentos en la inversión, particularmente a partir de la década de 2030, a medida que las tecnologías y los mercados maduren y se utilicen para reducir las emisiones en sectores donde es difícil introducir la electrificación.

La inversión anual para apoyar la transición energética a cero neto se estima, en promedio, en un 1 por ciento más alta que en los últimos años. Sin embargo, en términos de suministro de energía, se requiere una reasignación significativa de la inversión de los combustibles fósiles a la electricidad baja en carbono y los combustibles bajos en carbono como el hidrógeno.

Dirigir parte de este gasto hacia el hidrógeno, por ejemplo, la construcción de infraestructura de transporte y almacenamiento de hidrógeno, puede estimular la demanda a corto plazo y apoyar el crecimiento sostenible del clima a largo plazo.