China: ¿el hidrógeno procedente de hidrocarburos es respetuoso con el medio ambiente? 

Aquí hay una pregunta que ha surgido cada vez con más frecuencia en las conversaciones últimamente: ¿se puede siquiera llamar “verde”? ¿Hidrógeno derivado de combustibles fósiles? Mucha gente dice “no” inmediatamente sin entrar en detalles del proceso. Pero en la práctica no todo es tan sencillo, sobre todo si nos fijamos en lo que realmente sucede en las fábricas y no en los esquemas ideales.

¿Dónde nace el “azul”? hidrógeno

Cuando la gente habla de hidrógeno a partir de hidrocarburos en China, lo más frecuente es que se refieran al reformado de metano con vapor-gas (SMR) o a la gasificación del carbón. Las tecnologías son antiguas y probadas. El principal problema es el CO2. Si simplemente se libera a la atmósfera, no hay duda de que sea respetuoso con el medio ambiente. La palabra clave aquí escaptura y almacenamiento de carbono(CCS). Sin esto, todo el proceso pierde su significado desde un punto de vista “verde”. transición.

He visto instalaciones en las que intentaron implementar CCS en una instalación de producción que ya estaba en funcionamiento. La dificultad no reside tanto en la tecnología de captura en sí, sino en la logística y el almacenamiento. ¿A dónde debería ir este CO2? Hay opciones: inyección en yacimientos de petróleo para mejorar la recuperación de petróleo o en formaciones geológicas profundas. Pero esto requiere una enorme infraestructura y, sobre todo, una geología adecuada cerca de la planta. No está disponible en todas partes.

Uno de los proyectos que suele recordarse en este sentido es el trabajoChengdu Yizhi Technology Co.(su sitio web esyzkjhx.ru). No son sólo teóricos, son un instituto de diseño con un capital registrado de 120 millones de yuanes, establecido por Huaxi Technology. Su especificidad son precisamente las soluciones de ingeniería integradas para la industria química. Cuando abordan el hidrógeno, analizan el ciclo completo, desde la selección de materias primas y la tecnología de conversión hasta los sistemas de purificación de gases y, lo más importante, la integración de unidades de captura de carbono. No se trata simplemente de comprar una licencia, sino de diseñar un sistema que funcione en las condiciones específicas de una planta en particular.

Errores prácticos y ?grises? zona

En teoría, todo suena bien con CCS. En la práctica, la eficiencia de la instalación disminuye: se gasta energía adicional en capturar y comprimir CO2, a menudo la misma energía que se obtiene de los combustibles fósiles. Surge una paradoja: para hacer que el hidrógeno sea “más puro”, es necesario quemar más combustible. El equilibrio energético se convierte en el principal obstáculo.

Otro matiz que rara vez se menciona en los comunicados de prensa es la pureza del metano original. En China, una parte importante del metano utilizado en la industria no es gas natural perfectamente puro, sino gas de petróleo asociado o gas de coque. Además de metano, contienen una gran cantidad de impurezas: sulfuro de hidrógeno, mercaptanos e hidrocarburos pesados. Antes de la conversión, todo esto debe eliminarse; de ​​lo contrario, el catalizador se envenenará rápidamente. Los procesos de limpieza también implican consumo y desperdicio de energía. Resulta que el respeto al medio ambiente del producto final depende en gran medida de la "pureza". el comienzo mismo de la cadena.

Tuve experiencia en una instalación donde intentaron utilizar gas de carbón. Los problemas comenzaron en la etapa de preparación de la suspensión de carbón pulverizado. Y en lo que respecta a los sistemas para purificar el gas de síntesis a partir de azufre y partículas, los costes de mantenimiento y sustitución de los sorbentes acabaron con toda viabilidad económica. Finalmente, el proyecto se reorientó hacia otras tareas. Este es un ejemplo típico cuando los indicadores de laboratorio se ven alterados por la realidad de la operación.

El hidrógeno como parte del sistema, no como una varita mágica

Un error común es considerar el hidrógeno por sí solo. Su respeto al medio ambiente se evalúa en el contexto del uso final. Digamos que produjimos hidrógeno con un 90% de captura de CO2. Pero si luego va a una refinería de petróleo para su hidrotratamiento y el producto de este procesamiento es gasolina normal, que se quema en los motores, entonces el panorama general del clima no cambiará mucho. El hidrógeno aquí es sólo un agente intermedio en una cadena que en general sigue siendo intensiva en carbono.

Otra cuestión es el uso en la industria, donde no existen alternativas directas a la descarbonización. Por ejemplo, en la producción de amoniaco o metanol. He aquí un reemplazo del tradicional hidrógeno “gris” por uno ?azul? (el mismo de hidrocarburos con CCS) da un efecto inmediato y significativo en la reducción de emisiones en una empresa en particular. Precisamente en estos sectores vale la pena apostar en primer lugar, y no en el transporte disperso.

Empresas comoChengdu Yizhi Technology Co.Simplemente se centran en soluciones sistémicas y específicas de la industria. Su enfoque no es vender una instalación mágica, sino analizar todo el ciclo del proceso del cliente y sugerir dónde exactamente la integración de soluciones de hidrógeno o tecnologías CCS dará el máximo efecto ambiental y económico. Este no es un trabajo para lucirse, sino para reducir nuestra huella de carbono.

Precio de emisión y contexto chino

Todo se reduce al costo. ?¿Verde? El hidrógeno (procedente de fuentes de energía renovables) sigue siendo caro. ?¿Gris? (sin atrapar) - barato, pero sucio. ?¿Azul? - tratando de encontrar el equilibrio. En China, con su enorme capacidad de gasificación de carbón y su desarrollada red de gasoductos, la infraestructura para el hidrógeno “azul” parece una etapa de transición lógica. Esto no será para siempre, sino durante los próximos 15 a 20 años, hasta que la electrólisis de energía renovable se generalice y sea barata.

Pero aquí también hay trampas. La fiabilidad de los sistemas de almacenamiento de CO2 debe ser absoluta. Cualquier filtración anula todos los esfuerzos. La opinión pública y la regulación también desempeñan un papel. ¿Estará dispuesta la población a vivir junto a depósitos subterráneos de CO2? Hasta ahora, estos proyectos enfrentan resistencia, lo que dificulta su implementación.

Además, está la cuestión de las normas. ¿Qué se considera exactamente “azul”? ¿hidrógeno? ¿Qué porcentaje de captura es suficiente? 90%? 95%? 99%? De ello dependen tanto el etiquetado como las preferencias potenciales. Si bien no existen reglas uniformes, muchos fabricantes prefieren esperar o limitarse a proyectos piloto.

Entonces, ¿es respetuoso con el medio ambiente o no? Conclusión personal

Una respuesta clara: ¿sí? ¿O no? No. El hidrógeno procedente de los hidrocarburos es una herramienta. Su respeto al medio ambiente no es una propiedad interna, sino el resultado de cómo se utiliza exactamente esta herramienta. Si se trata de la captura de carbono a gran escala durante el ciclo de vida, la integración en industrias donde el hidrógeno es fundamental y una contabilidad honesta de la huella de carbono general, entonces sí, puede ser un paso significativo hacia la sostenibilidad.

¿Si es sólo? ¿verde? etiqueta sobre el antiguo proceso de obtención de financiación, sin una inversión real en CCS y una visión de sistemas - entonces no, es sólolavado verde.

La experiencia sugiere que el futuro está en las soluciones híbridas. ¿Quizás será una combinación de ?azul? hidrógeno en los activos existentes con un aumento gradual de la proporción de “verde”. Y empresas como el mencionado instituto de diseño tecnológico Chengdu Yizhi desempeñan un papel clave en esta transición, porque su tarea no es sólo construir, sino diseñar sistemas que sean adaptables, eficientes y, lo más importante, que funcionen en condiciones reales, no ideales. Sin este enfoque práctico y de ingeniería, todo lo que se hable sobre el respeto al medio ambiente quedará en pura palabrería.