El hidrógeno no sólo es el elemento más común en el universo sino también el elemento más común aquí en la Tierra. Sin embargo, la disponibilidad limitada de hidrógeno puro en forma gaseosa ha frenado las pilas de combustible de hidrógeno durante décadas.
Contenido
- Se trata de infraestructura
- También se trata de almacenar energía
- Un corredor de la costa oeste
- Los siguientes pasos
En el cosmos, las estrellas están compuestas principalmente de hidrógeno. Aquí en casa, nuestro hidrógeno está unido principalmente con oxígeno para formar agua. Para utilizar el hidrógeno en una pila de combustible para producir electricidad, es necesario descomponer una molécula de agua o descomponer un hidrocarburo complejo como el gas natural. Cuando se rompe la molécula de gas natural, se obtiene hidrógeno, pero también dióxido de carbono, lo que provoca el calentamiento global. Además, estás utilizando un recurso no renovable. Eso deja agua, que es una gran fuente excepto que hay que poner más energía para romper la molécula de la que se recuperará cuando se use el hidrógeno para generar electricidad.
"... Lo que hemos demostrado hasta ahora es que si se puede abrir una estación de hidrógeno, los fabricantes de automóviles pueden vender un automóvil".
La solución que hace que el hidrógeno sea un combustible viable es esta: usar energía renovable para crear suficiente exceso de electricidad para poder descomponer el agua y almacenar esa energía en forma de hidrógeno. No es tan elegante como podría ser, pero es bastante bueno si se considera lo que tuvo que pasar para almacenar energía solar en forma de petróleo, carbón y gas natural.
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Ésa es una cara del enigma del hidrógeno. Las otras cuestiones son construir automóviles que funcionen con hidrógeno y crear una infraestructura lo suficientemente grande como para suministrar hidrógeno a esos automóviles donde y cuando lo necesiten. Para aprender más sobre eso, fuimos a San Francisco para asistir SEMICON Oeste, y nos sentamos con el Asociación de pilas de combustible de California para saber dónde están las cosas hoy y qué se planea para el futuro cercano.
Se trata de infraestructura
Encontrar financiación para cualquier proyecto de infraestructura es siempre un desafío. Si un Estado financia un proyecto para construir estaciones de hidrógeno y la red para recargarlas, así como instalaciones de generación de hidrógeno, ese dinero generalmente proviene de otros proyectos, lo que ha frenado el índice de adopción. Pero ahora varios estados y gobiernos nacionales están decidiendo que el hidrógeno tendrá un lugar en sus planes.
"Creo que realmente el gran problema es construir la infraestructura porque lo que hemos demostrado hasta ahora es que si se puede abrir una estación de hidrógeno, los fabricantes de automóviles pueden vender un automóvil", dijo. Keith Malone, oficial de comunicaciones y extensión legislativa de California Fuel Cell Partnership.
La organización de Malone trabaja con fabricantes de automóviles y formuladores de políticas gubernamentales para defender la infraestructura de hidrógeno, y están obteniendo resultados no sólo en California, sino en todo el mundo.
Al ubicar estratégicamente las estaciones de hidrógeno, unas pocas estaciones pueden servir eficazmente a una gran comunidad de vehículos de hidrógeno.
“En el noreste, se están construyendo 12 estaciones [de hidrógeno] en el corredor de Nueva York a Boston”, reveló Malone. “Es un esfuerzo privado, pero diferentes regiones requieren enfoques diferentes. En California, tuvimos una legislación en 2013 que estableció el primer hito, que eran 100 estaciones ubicadas estratégicamente y el financiamiento para hacerlo. En este momento, estamos en 35 estaciones que están abiertas y operativas. Contamos con más de 30 estaciones en desarrollo. Este otoño tendremos otro ciclo de financiación que probablemente nos permitirá superar las 100 estaciones”.
En este momento, California tiene la mayor cantidad de estaciones de hidrógeno que cualquier estado de Estados Unidos, pero aún es solo el comienzo.
“Para poner todo esto en perspectiva en términos de la cantidad de estaciones que se necesitan, ahora mismo en California tenemos 8,000 estaciones de servicio”, nos dijo Malone. “Pero sólo unos 1.800 de ellos suministran el 50% del combustible a los consumidores. El gobernador acaba de decir que queremos tener 200 estaciones de hidrógeno para 2025. Luego, nuestros miembros presentarán una hoja de ruta en un par de semanas para llegar a 1.000 estaciones para 2030”.
La idea es que, al colocar estaciones de hidrógeno estratégicamente, unas pocas estaciones pueden servir eficazmente a una gran comunidad de vehículos de hidrógeno.
En este momento, Alemania y Japón tienen más estaciones de hidrógeno que nosotros. Pero tenemos más coches en las carreteras.
"1.000 estaciones y un millón de coches", dijo Malone. “Es un objetivo ambicioso, pero esa es la visión que tenemos. No se trata sólo de vehículos de pasajeros. También necesitas el trabajos de tipo medio/vehículo pesado categoría porque con esos vehículos más grandes y esas flotas, también están generando volumen en el lado del hidrógeno. Entonces, comienzas a ver que los costos unitarios disminuyen”.
Crear demanda de grandes cantidades de hidrógeno es clave para hacerlo económico, y el apoyo proviene de todo el mundo.
"Cuando comencé hace seis años, estábamos hablando de California, Alemania, Japón y Corea del Sur", recordó Malone. “En el último año, agregamos a China a la lista porque impulsarán el volumen. En este momento, Alemania y Japón tienen más estaciones de hidrógeno que nosotros. Pero tenemos más coches en las carreteras. A partir del 1 de julio, tenemos más de 5.000 vehículos de hidrógeno en las carreteras de California”.
También se trata de almacenar energía
La ventaja de alimentar un automóvil con hidrógeno es que los fabricantes de automóviles pueden llegar a lo mágico alcance de 300 millas Entre repostar y repostar un coche con pila de combustible de hidrógeno no se tarda más que conseguir gasolina. Al igual que la gasolina, la energía para impulsar el automóvil se almacena en el hidrógeno, en lugar de almacenarse enteramente en una batería.
"Lo interesante es que en California estamos liderando con los coches de pila de combustible y el hidrógeno. infraestructura", explicó Malone, "y sigo bromeando diciendo que California va a lanzar el modelo, pero Texas lo demostrará”.
¿Pueden realmente venderse los vehículos de pila de combustible de hidrógeno en la región petrolera de Texas?
"Creo que Texas llegará a los vehículos de pila de combustible por una ruta diferente porque tienen mucha energía eólica, lo que significa que tienen exceso", señaló Malone. “Estoy bastante seguro de que tienen un exceso de capacidad y no saben qué hacer con ella. Pero una de las cosas que puedes hacer es dividir el agua para producir hidrógeno. En Texas, puedes almacenar ese hidrógeno en cavernas de sal subterráneas. No estamos hablando de kilovatios o gigavatios de potencia; Estamos hablando de más de teravatios de energía que se pueden almacenar. El hidrógeno se convierte en batería de muchas maneras”.
"El hidrógeno puede convertirse en un equilibrador de la red".
Cuando grandes cantidades de energía son almacenables y accesibles cuando es necesario, son posibles nuevas aplicaciones.
"El hidrógeno puede convertirse en un equilibrador de la red", dijo Malone. Equilibradores de red ayudar a los sistemas de distribución de energía a adaptar la generación a la demanda. Debido a que las pilas de combustible aumentan y disminuyen casi instantáneamente, con el hidrógeno almacenado las empresas de servicios públicos pueden adaptar la producción a la demanda momento a momento.
“Si nos fijamos en el tipo de mercado de pilas de combustible estacionarias, ha pasado desapercibido”, dijo Malone, “pero ha estado muy activo. Las empresas de telecomunicaciones están utilizando pilas de combustible como generadores de respaldo porque los tanques pueden contener el hidrógeno durante bastante tiempo. Cuando la supertormenta Sandy azotó la costa este, había alrededor de 80 generadores de respaldo de celdas de combustible operando a lo largo y ancho de la costa este. Uno de ellos cayó, eso es todo. Se cayó porque estuvo bajo el agua durante unas cuatro horas y luego volvió a estar en línea”.
Un corredor de la costa oeste
A medida que California construye su infraestructura de hidrógeno, el siguiente paso es vincular las principales ciudades de la costa oeste con Estaciones de hidrógeno disponibles para permitir que tanto los vehículos de pasajeros como el tráfico de camiones pesados se muevan a lo largo de la costa. convenientemente.
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"Acaban de abrir su primera estación de hidrógeno estatal en Canadá", dijo Malone a Digital Trends. “Columbia Británica financió un estudio y pidió a un grupo de empresas que consideraran tomar su red renovable y producir hidrógeno renovable para exportarlo a Japón y California. Luego tenemos a California y realmente a Oregón; Washington necesita unirse porque no se puede hacer uno sin el otro”.
En la última década, California, Oregón, Washington y Columbia Británica se comprometieron y construyeron una red de estaciones de carga de vehículos eléctricos conocida como la Costa Oeste. Carretera eléctrica. Esta red permite a los vehículos eléctricos viajar por toda la costa oeste desde la frontera con México hasta Canadá. Una red de hidrógeno probablemente tendría el mismo aspecto.
Los siguientes pasos
A día de hoy, hay dos vehículos de pila de combustible a la venta en California. Tanto el Honda Clarity como el Toyota Mirai están disfrutando de un éxito de ventas en áreas donde existe infraestructura de hidrógeno. Hyundai tuvo un SUV Tucson de pila de combustible en 2017 y planea regresar con el nexo cruce en 2019.
"Tokio está gastando más de 300 millones de dólares para mostrar esta tecnología [en los Juegos Olímpicos de 2020]".
“BMW está llegando al mercado”, dijo Malone. “En aproximadamente 2019, tienes Mercedes-Benz con su coche de pila de combustible enchufable. Audi llega al mercado con un vehículo. Hablaba de una producción seria. Recientemente tuviste Honda y GM anunciar una filial de propiedad conjunta para construir pilas de combustible en Michigan u Ohio. Si miras ese anuncio tal como lo recuerdo, GM también habló sobre el hecho de que se trata de una unidad de potencia y se reservó el derecho de utilizarla para fines no vehiculares o de transporte”.
Un escaparate previsto para la energía del hidrógeno son los Juegos Olímpicos de 2020 en Tokio.
"Tokio está gastando más de 300 millones de dólares para mostrar esta tecnología", dijo Malone. “Estamos hablando de miles de vehículos y estaciones de hidrógeno financiadas por Honda, Toyota y Nissan. También habrá 100 autobuses que alimentarán la villa de los atletas utilizando pilas de combustible estacionarias e hidrógeno”.
Malone tiene algunos consejos para las personas interesadas en la tecnología pero que no residen en áreas con un plan de infraestructura de hidrógeno activo.
“Me voy a poner un poco político aquí”, advirtió. “Para aquellos que quieran ver vehículos de pila de combustible en su estado, deben llamar a sus legisladores y comenzar a hablar con ellos. Si no tienen la información, entonces conécteme con ellos y hablaré con esos legisladores y su personal”.
Probablemente sea mucho más difícil que simplemente realizar una llamada telefónica, pero es un comienzo.
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