Transport of green hydrogen in pipelines

Hidrógeno verde en Australia

El camino hacia la descarbonización para el gas

El proveedor de gas AGIG ha comenzado a descarbonizar su negocio con el primer electrolizador operado comercialmente de Australia, que combina hidrógeno verde en la red de gas existente. La mezcla creará la demanda necesaria para escalar la producción de hidrógeno a partir de energías renovables.

Por Garry Barker y Barbara Simpson 

La energía renovable en Australia se basa principalmente en una combinación de energía eólica y solar fotovoltaica. Ambas fuentes son variables, van y vienen con el clima. “Estás produciendo energía en momentos en los que quizás no la necesites y en otros momentos en los que la necesitas, no estás produciendo nada”, dice Michael Bielinski, director ejecutivo de Siemens Energy en Australia. “Las baterías grandes de iones de litio podrían resolver ese problema de forma intermitente, durante 24 o 48 horas. Pero realmente necesita una solución para el almacenamiento de energía a mediano y largo plazo, y ahí es donde entra el hidrógeno. La razón por la que hablamos de hidrógeno es porque es una forma de almacenar electricidad renovable variable y descarbonizar sectores difíciles de sacrificar que no se pueden electrificar fácilmente”.

 

El hidrógeno es el elemento más abundante en nuestro universo. Sin embargo, a diferencia de los combustibles fósiles de los que ha dependido el mundo desarrollado desde la década de 1880, no se encuentra bajo tierra. Actualmente, el gas de hidrógeno disponible proviene principalmente de combustibles fósiles con una pequeña cantidad producida por electrólisis de agua en electrolizadores. Si esos electrolizadores usan electricidad renovable, el hidrógeno resultante se llama "hidrógeno verde" y está completamente libre de carbono. Por lo tanto, la energía renovable utilizada en el proceso se 'almacena' en el hidrógeno.

"Si Australia se toma en serio la implementación de una economía de hidrógeno con relativa rapidez, la industria pronto se comprometerá a implementar electrolizadores a escala de cientos de megavatios."
Michael Bielinski, director ejecutivo de Siemens Energy Australia

Impulsando el hidrógeno verde a la operación comercial

En los últimos años, el revuelo mundial en torno al hidrógeno ha sido difícil de ignorar. Una economía basada en el hidrógeno en lugar de combustibles fósiles es uno de los pilares del Pacto Verde de la Unión Europea. Australia y Alemania han firmado un Acuerdo de Hidrógeno para acelerar el desarrollo de la industria del hidrógeno.

 

La eliminación de las barreras regulatorias es, sin duda, un área clave para ayudar a que la economía del hidrógeno despegue; la otra es ayudar a crear demanda. Ha llegado el momento de llevar las soluciones de hidrógeno a la aplicación comercial, argumenta Bielinski. “Si podemos reducir el costo unitario del hidrógeno logrando una escala en la producción de hidrógeno, entonces comienza a ser interesante para todos. No hay duda al respecto, producir hidrógeno verde hoy en día es costoso. El objetivo para nosotros es reducirlo a 2 dólares australianos por kilo”, dice. Este es el objetivo para 2030 establecido en Estrategia Nacional de Hidrógeno de Australia.
 

“En este momento es una situación de la gallina y el huevo”, dice “Necesitamos invertir en infraestructura de hidrógeno y necesitamos la demanda. Sabemos que para 2050, una parte realmente significativa de nuestra energía como sociedad provendrá del hidrógeno, pero ¿cómo llegar allí, cómo levantarse por sí solo?" Un arranque viene en forma de un electrolizador de 1,25 megavatios que Siemens Energy encargó recientemente para su cliente Australian Gas Infrastructure Group (AGIG).

“Lo que realmente está marcando la diferencia esta vez es la caída del costo de la electricidad renovable”, explica el director ejecutivo de AGIG, Craig de Laine, para quien el hidrógeno es la clave para hacer la transición de su negocio a un futuro con bajas emisiones de carbono. “El segundo aspecto para hacer que la producción de hidrógeno verde sea más económica son los costos de capital de los electrolizadores y eso disminuirá a medida que crezca la demanda. El tercer factor es mantener el electrolizador funcionando. Si solo lo usas unas pocas horas al día, cada kilogramo de hidrógeno producido te saldrá caro. Por lo tanto, necesita energía renovable barata y fácilmente disponible, idealmente con energía solar y eólica que se complementen entre sí”.

Mezclar hidrógeno es el primer paso

AGIG y Siemens Energy colaboraron en la primera aplicación comercial de hidrógeno verde de Australia en Tonsley, un suburbio de Adelaida. Hydrogen Park South Australia (HyP SA) se inauguró oficialmente en mayo de 2021 y es un proyecto de hidrógeno de nivel de entrada con una potencia de 1,25 megavatios Electrolizador de membrana de intercambio de protones que combina H2 a la red local de gas. Actualmente, más de 700 clientes locales en Mitchell Park en los suburbios de Adelaide reciben una mezcla de gas que contiene un 5 por ciento de hidrógeno. HyP SA tiene una capacidad máxima anual de 175 toneladas de H2 por año; 1 tonelada de hidrógeno verde tiene el potencial de evitar más de 7 toneladas de CO2-e de la combustión del gas natural.

 

“Esta es la belleza de mezclar un pequeño porcentaje de hidrógeno verde”, dice de Laine. “La red de distribución de gas en Australia ahora es casi completamente de plástico, capaz de tomar hasta el 100 por ciento de hidrógeno sin ninguna modificación, por lo que no hay ningún problema. Sabemos que los medidores y electrodomésticos en los hogares de los clientes pueden usar al menos un 10 por ciento de hidrógeno renovable. Ese ha sido nuestro punto de venta: la experiencia del usuario será exactamente la misma”.

 

Y resuelve el problema del huevo y la gallina, según de Laine: “La combinación es un caso de uso ancla brillante porque puede generar demanda sin que los clientes tengan que hacer nada diferente. Luego, una vez que tenga esa producción de hidrógeno verde, puede expandirse a redes 100% de hidrógeno y a otros sectores intensivos en carbono, como el transporte pesado, e incluso producir acero verde, aluminio verde y amoníaco verde”.

 

Bielinski está de acuerdo en que este es el camino a seguir: “Y luego continúa construyendo plantas de producción de hidrógeno a escala industrial que reducirán el costo por unidad. La próxima generación tendrá un tamaño de 10 a 20 megavatios. Si Australia se toma en serio la implementación de una economía de hidrógeno con relativa rapidez, la industria pronto se comprometerá a implementar electrolizadores a escala de cientos de megavatios. Aunque son cientos de millones de dólares de costo de capital, permite economías de escala y eso reduce los costos por kilogramo de hidrógeno verde producido”.

“La combinación es un caso de uso de anclaje brillante porque puede generar demanda sin que los clientes tengan que hacer nada diferente”.
Craig de Laine, CEO de AGIG
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¿El futuro exportador mundial de hidrógeno?

Actualmente, Australia gana miles de millones de dólares exportando carbón y como el mayor exportador mundial de gas natural licuado (GNL). El hidrógeno ciertamente tiene el potencial de ser el portador de energía verde y limpia que el mundo necesita y podría exportarse al igual que el LNG en la actualidad. “El premio realmente grande para Australia es la exportación. El hidrógeno será esa nueva industria de exportación sin carbono que puede ser igual de grande porque tenemos recursos solares y eólicos virtualmente ilimitados en Australia”, dice de Laine. Sin embargo, igualar la capacidad de LNG requerirá una capacidad de electrolizador instalada de cientos de gigavatios. “Estamos trabajando ahora en proyectos que tienen entre 10 y 50 megavatios, es decir, hasta 40 veces el tamaño de HyP SA. Para cumplir nuestra ambición de tener todas nuestras redes en una combinación del 10 por ciento para 2030, necesitamos un gigavatio de capacidad instalada”.
 

Como socio de soluciones, Michael Bielinski de Siemens Energy es muy consciente de la enorme tarea que tenemos por delante: “No quisiera subestimar el tamaño del desafío, pero creo que cada vez tenemos más claro lo que tenemos que hacer si son para llegar a cero neto, y eso involucra la economía del hidrógeno”.
 

Hacer despegar esta economía del hidrógeno requiere la combinación correcta de persuasión, tecnología y economía. Por ahora, el proyecto pionero de AGIG en los suburbios de Adelaida parece cumplir todos los requisitos.

Enero de 2022

 

Garry Barker se especializa en negocios y tecnología. Anteriormente editor de tecnología de The Age, el principal periódico matutino de Melbourne, ahora escribe y produce podcasts globales semanales sobre esos temas.

 

Bárbara Simpson es un periodista de negocios con sede en Zúrich, Suiza.

 

 

Créditos de imagen combinados: AGIG, Siemens Energy