Hidrógeno líquido: el combustible verde que no lo es

Cuando el Suiso Frontier de 380 pies de largo zarpó de Australia el viernes con destino a Japón con hidrógeno líquido en su bodega aislada, marcó la primera vez que se transporta hidrógeno licuado por mar a un mercado internacional, según los participantes del proyecto.

Los expertos dicen que es un hito importante para el hidrógeno, un combustible en el que varias economías importantes han puesto sus esperanzas para ayudarlas a descarbonizarse. Demuestra que la cadena de suministro funciona, argumentan, y dará inicio al comercio internacional de la materia prima.

"Hasta ahora se han desarrollado la primera instalación de licuefacción de hidrógeno y la terminal de carga de barcos de Australia, el primer barco transportador de hidrógeno líquido del mundo y una instalación de descarga y almacenamiento de hidrógeno en Kobe, Japón", dice Jeremy Stone, director no ejecutivo de J- Fuerza. La empresa de servicios públicos japonesa tiene una instalación de producción de hidrógeno en Latrobe Valley, en el estado australiano de Victoria. "Hemos probado muchas cosas que casi todos los proyectos de hidrógeno pueden utilizar", le dice a TIME.

Pero hay un problema: el proyecto utiliza lignito (también llamado "lignito"), una fuente de energía de alta emisión, para producir hidrógeno. De hecho, casi todo el hidrógeno que se usa en la actualidad proviene de combustibles fósiles. Desarrollar hidrógeno "verde", producido cuando la energía renovable (como la energía eólica y solar) alimenta un electrolizador para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno, es una prioridad clave para lugares como EE. UU., China, la UE, Japón y Corea del Sur. Pero el hidrógeno verde aún no es comercialmente viable.

El proyecto Cadena de suministro de energía de hidrógeno (HESC), que ha sido financiado por los gobiernos de Australia y Japón, produjo el hidrógeno que se envía a Japón a partir de lignito y biomasa en una planta de gasificación recién construida. Luego se transportó en camiones a una instalación de licuefacción en el puerto de Hastings, donde se enfrió a -253°C, licuándose a menos de 800 veces su volumen gaseoso. Luego se cargó en el barco especialmente diseñado, con un tanque de almacenamiento de doble capa aislado al vacío, que recuerda a un termo de café gigante, construido por Kawasaki Heavy Industries de Japón.

Francois Aguey-Zinsou, profesor de la Universidad de Sydney y experto en tecnología de hidrógeno, dice que existen varios desafíos técnicos en el envío de hidrógeno líquido, como la necesidad de un recipiente muy bien aislado para mantener el hidrógeno a la temperatura adecuada, con un bajo Tasa de fuga, por lo que no se escapa.

Será necesario ventilar parte del hidrógeno para que la presión en el recipiente no haga que explote. Luego está la carga y descarga. "¿Cómo se recarga un barco con hidrógeno líquido? No se puede bombear hidrógeno a -253°C. No hay bombas para hacer eso a la escala requerida para el envío o para recargar un barco de manera efectiva", dice.

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Eventualmente, el plan es que las emisiones de la quema de carbón en la instalación de Latrobe Valley se recolecten a través de un proceso conocido como captura y almacenamiento de carbono (CCS), una tecnología que algunos expertos en clima han criticado como una quimera costosa e inverosímil. Si eso funciona, el proyecto podría ayudar a reducir las emisiones globales en 1,8 millones de toneladas métricas por año, casi lo mismo que sacar 350.000 automóviles de las carreteras, según los participantes.

Por ahora, el HESC se encuentra en su fase piloto y los desarrolladores están comprando bonos de carbono para compensar las emisiones que produce hasta que comience a operar la fase CCS. Planean continuar con la investigación y el desarrollo para aumentar la cantidad de hidrógeno que se puede exportar y realizar más envíos de prueba.

El proyecto también necesita obtener algunas aprobaciones regulatorias, encontrar compradores para el hidrógeno que produce, investigar opciones de modelos comerciales y mejorar la tecnología que utiliza para reducir costos. Se espera que las operaciones comerciales comiencen en algún momento de la década de 2030. Si van bien, hay planes para vincularse con el proyecto CarbonNet CCS. Actualmente en desarrollo, CarbonNet capturaría las emisiones de la quema de carbón, las comprimiría y las almacenaría en las profundidades del Estrecho de Bass, que separa la parte continental de Australia y Tasmania.

A medida que los países intentan reducir sus emisiones de carbono para cumplir con los objetivos climáticos globales, el hidrógeno se está convirtiendo cada vez más en una fuente de combustible importante. Al menos 17 gobiernos han lanzado estrategias de hidrógeno, según la Agencia Internacional de Energía (AIE) y la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA). La organización intergubernamental con sede en Abu-Dhabi publicó recientemente un informe que encontró que el hidrógeno podría cubrir hasta el 12% del uso mundial de energía para 2050.

Los expertos dicen que el envío de hidrógeno líquido es un hito importante para la tecnología del hidrógeno. Aunque otros están trabajando en formas de transportar hidrógeno y se ha enviado en otras formas, esta es la primera vez que se envía hidrógeno "puro". "Nadie ha hecho eso a escala antes", dice Aguey-Zinsou. "Es un gran problema. Obviamente [actualmente] no es económicamente viable, obviamente hay muchos desafíos técnicos, pero lo que está haciendo HSEC es en realidad crear el mercado". ," él dice.

Los defensores de la energía limpia quieren que Australia se transforme de un importante exportador de carbón y gas natural licuado (GNL) a una superpotencia de energía renovable, y esperan que Australia utilice sus cielos soleados y sus costas azotadas por el viento para generar energía renovable que pueda producir hidrógeno verde. El país aspira a convertirse en un "jugador importante" en la producción y el comercio mundial de hidrógeno para 2030, y es uno de los mejor situados del mundo para convertirse en un productor líder de hidrógeno limpio, según un informe de IRENA.

Japón ya es el mayor comprador de GNL y carbón de Australia y, dado que Japón busca descarbonizarse, los participantes del proyecto HESC dicen que es importante que Australia demuestre que puede dar un paso adelante para suministrar nuevas exportaciones de energía. El país necesita asegurarse de que sea competitivo y confiable, ya que otros países pueden estar compitiendo por las mismas cadenas de suministro de hidrógeno, dice Stone.

El hidrógeno es especialmente importante para Japón, que actualmente depende de los combustibles fósiles importados para casi el 90 % de sus necesidades energéticas. Fue el primer país del mundo en lanzar una estrategia nacional de hidrógeno en 2017 y, dada la reacción violenta contra el combustible nuclear a raíz del desastre nuclear de Fukushima en 2011, planea usar hidrógeno para la generación de electricidad, la fabricación de acero y la producción petroquímica. Quiere tener 200.000 vehículos de pila de combustible, que funcionan con hidrógeno, en las carreteras para 2025.

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Japón desempeñó un papel fundamental en el uso de GNL al optar por importar el combustible hace más de 50 años, y Kawasaki Heavy Industries se convirtió en un importante productor de buques cisterna de GNL. Ahora, las autoridades gubernamentales y la empresa parecen asociarse en un plan similar para el hidrógeno.

Japón se está posicionando para "controlar los componentes clave de la economía del hidrógeno", dice Aguey-Zinsou. "Ven el crecimiento potencial del mercado y el beneficio económico. Más allá de solo importar hidrógeno de Australia, tiene toda la tecnología detrás de eso, todas las diversas partes, partes y piezas que se necesitan para hacer que esa economía suceda. Es como Taiwán y el control de chips [semiconductores]".

No todos creen que el proyecto HESC es el esfuerzo amigable con el clima que pretende ser. Los críticos señalan que se basa en una tecnología CCS no probada y argumentan que creará nuevos usos para los combustibles fósiles en un momento en que el mundo debería estar alejándose de ellos.

Aunque la AIE dice que será "prácticamente imposible" alcanzar el cero neto sin usar la tecnología CCS, algunos expertos en clima dicen que CCS nunca será lo suficientemente asequible como para convertirlo en una herramienta efectiva para reducir las emisiones.

"Hay una escuela de pensamiento que dice que el cambio climático es un problema tan urgente que debemos lanzar todas las opciones disponibles, incluidas cosas como el hidrógeno derivado de combustibles fósiles", dice Tim Baxter, investigador principal del Consejo Climático. "El contrapunto es que el cambio climático es un problema tan urgente que no podemos permitirnos perder el tiempo iniciando una nueva industria de combustibles fósiles".

Stone dice que incluso si la gente no está de acuerdo con su enfoque, la infraestructura que construyen puede usarse para transportar hidrógeno verde en el futuro.

Pero algunos expertos en clima desaprueban los planes de hidrógeno de Australia en general, independientemente de cualquier plan futuro para hacer que la producción del combustible sea un esfuerzo de cero emisiones. Según un análisis del grupo de expertos del Centro de Estudios Estratégicos e Internacionales (CSIS), la estrategia de hidrógeno del gobierno australiano está "más centrada en los objetivos económicos que en los objetivos climáticos".

El país ciertamente se ha demorado en la acción climática y ha enfrentado críticas por su negativa a alejarse del carbón y el gas.

"El hidrógeno de cero emisiones [producido a partir de energía renovable] representa una oportunidad muy, muy importante para Australia", dice Baxter. "Desafortunadamente, el gobierno australiano, en su carrera por el hidrógeno, está adoptando un enfoque de que todo el hidrógeno es algo bueno".

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