¿Qué tan económicamente viable es el hidrógeno para el almacenamiento de energía? (a través de división de agua)

Para responder a su pregunta, hay dos problemas principales con el hidrógeno como medio de almacenamiento de energía:

  1. La creación de hidrógeno Si bien hay muchas maneras de crear gas de hidrógeno (metal en ácido fuerte, electrólisis de agua, etc.), todos estos procesos requieren mucha más energía para extraer el hidrógeno que la que se puede obtener al quemar hidrógeno en presencia de oxígeno. (2 H2 + O2 -> 2 H2O). Si somos capaces de utilizar eficientemente la electricidad generada por fuentes de energía renovables, este problema puede superarse, ¡pero usar carbón o petróleo para la electrólisis genera más CO2 que solo quemar combustible en su automóvil!
  2. Almacenamiento de hidrógeno El hidrógeno es inflamable, por lo que generalmente es peligroso en forma de gas. También necesitarías mucho para hacer funcionar un automóvil, por lo que la densidad de energía se convierte en un problema. Puede comprimir gas de hidrógeno, pero solo a una cierta presión de manera segura y eficiente. Puede enfriarlo a un líquido, pero esto no es eficiente y puede ser peligroso si la temperatura aumenta rápidamente. También hay métodos de estado sólido, que combinan hidrógeno entre las moléculas estructuradas. Este método reduce el peligro, pero tiene una menor densidad de energía y puede volverse cada vez más ineficiente con el tiempo.

Al final, el mejor método de almacenamiento de hidrógeno que conocemos es el de las cadenas de carbono saturadas (combustible tal como lo conocemos). Si tuviéramos que hacerlo nosotros mismos, tomaría mucha energía poner esos hidrógenos en las cadenas de carbono, pero afortunadamente para nosotros, el tiempo, la presión y la energía lo han hecho en grandes cantidades (petróleo (combustible fósil)) . ¡Usaste hidrógeno como combustible toda tu vida y ni siquiera lo sabías!

Una planta de energía que convierte la energía eólica en hidrógeno, la almacena y la reconvierte en electricidad puede hacerlo a un costo de aproximadamente $ 0.07 a $ 0.10 (US) por kWh.

¿Qué tan económicamente viable es esto? Tú decides.

Lo que mucha gente extraña cuando mira las energías renovables es que equiparan el costo bruto de los sistemas de energía renovables a los totalmente despachables (fósiles, nucleares). Estos sistemas tienen varios costos importantes asociados con ellos durante la vida útil de sus proyectos:

  1. Capital, que es el costo de construir el proyecto, junto con el costo del interés sobre el dinero
  2. Los gastos de explotación
  3. Costos de combustible
  4. Costos de desmantelamiento al final de la vida (especialmente para energía nuclear)
  5. Costos ambientales (ya sean monetizados o no)

En todos los casos, se deben considerar los costos totales a lo largo de la vida y, cuando se hace eso, la imagen de costos mencionada anteriormente, obteniendo el 100% de capacidad de despacho y por lo tanto una penetración del 100% de una fuente renovable, debería verse muy atractiva.

La eficiencia de acumulación utilizando BAT (Mejor tecnología disponible) y almacenamiento de compresión (30 MPa) es aproximadamente del 40%. Lo que significa que si al principio tienes un contenido de energía del 100%, produciendo Hidrógeno por electrólisis, almacenándolo por compresión y convirtiéndolo en electricidad en una celda de combustible, obtienes solo un 40% de lo que tenías al principio.

Mi tesis de licenciatura es sobre “El hidrógeno como un portador y acumulador de energía” y comparo diferentes métodos de almacenamiento y pilas de combustible. Al final hay un cálculo de balance de energía básico. Si está interesado, hágamelo saber y puedo enviarlo por correo electrónico. Sin embargo, no hay mucha economía, solo estimaciones de precios muy aproximadas.