Economía del hidrógeno

La economía del hidrógeno es un término general que abarca las funciones que el hidrógeno puede desempeñar junto con la electricidad con bajas emisiones de carbono para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. El objetivo es reducir las emisiones allí donde no se dispone de soluciones limpias más baratas y energéticamente más eficientes. En este contexto, la economía del hidrógeno abarca la producción de hidrógeno y su uso de manera que contribuyan a la eliminación gradual de los combustibles fósiles y a limitar el cambio climático.

El hidrógeno se puede producir por varios medios. La mayor parte del hidrógeno que se produce hoy en día es hidrógeno gris, elaborado a partir de gas natural mediante reformado de metano con vapor (SMR). Este proceso representó el 1,8% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero en 2021. El hidrógeno bajo en carbono, que se fabrica mediante SMR con captura y almacenamiento de carbono (hidrógeno azul), o mediante La electrólisis del agua utilizando energía renovable (hidrógeno verde), representó menos del 1% de la producción. Prácticamente la totalidad de los 100 millones de toneladas de hidrógeno que se producen cada año se utilizan en el refinado de petróleo (43% en 2021) y en la industria (57%), principalmente en la fabricación de amoníaco para fertilizantes y metanol.

Para limitar el calentamiento global, en general se prevé que la futura economía del hidrógeno reemplace el hidrógeno gris por hidrógeno con bajas emisiones de carbono. A partir de 2024 no está claro cuándo se podrá producir suficiente hidrógeno con bajas emisiones de carbono para eliminar todo el hidrógeno gris. Los futuros usos finales son probablemente en la industria pesada (por ejemplo, procesos de alta temperatura junto con la electricidad, materia prima para la producción de amoníaco verde y productos químicos orgánicos, como alternativa al coque derivado del carbón para la fabricación de acero), el transporte de larga distancia (por ejemplo, transporte marítimo, aviación y en menor medida, vehículos pesados) y almacenamiento de energía a largo plazo. Otras aplicaciones, como los vehículos ligeros y la calefacción de edificios, ya no forman parte de la futura economía del hidrógeno, principalmente por razones económicas y medioambientales. El hidrógeno es un desafío para almacenar, transportar por tuberías y utilizar. Presenta problemas de seguridad ya que es altamente explosivo y es ineficiente en comparación con el uso directo de electricidad. Dado que se dispone de cantidades relativamente pequeñas de hidrógeno con bajas emisiones de carbono, se pueden maximizar los beneficios climáticos utilizándolo en aplicaciones más difíciles de descarbonizar.

A partir de 2023 no existen alternativas reales al hidrógeno para varios procesos químicos en los que se utiliza actualmente, como la producción de amoníaco para fertilizantes. Es probable que el costo del hidrógeno con bajas o nulas emisiones de carbono influya en el grado en que se utilizará en materias primas químicas, en la aviación y el transporte marítimo de larga distancia y en el almacenamiento de energía a largo plazo. Los costos de producción de hidrógeno con bajas y cero emisiones de carbono están evolucionando. Los costos futuros pueden verse influenciados por los impuestos al carbono, la geografía y geopolítica de la energía, los precios de la energía, las opciones tecnológicas y sus necesidades de materias primas. Es probable que el hidrógeno verde experimente las mayores reducciones en los costos de producción con el tiempo.

Historia y justificación contemporánea

Orígenes

El concepto de una sociedad que utiliza el hidrógeno como principal medio de almacenamiento de energía fue teorizado por el genetista J. B. S. Haldane en 1923. Anticipando el agotamiento de las reservas de carbón de Gran Bretaña para la generación de energía, Haldane propuso una red de turbinas eólicas para producir hidrógeno y oxígeno para el almacenamiento de energía a largo plazo mediante electrólisis, para ayudar a abordar la producción variable de la energía renovable. El término "economía del hidrógeno" Fue acuñado por John Bockris durante una charla que dio en 1970 en el Centro Técnico de General Motors (GM). Bockris la veía como una economía en la que el hidrógeno, respaldado por la energía nuclear y solar, ayudaría a abordar la creciente preocupación por el agotamiento de los combustibles fósiles y la contaminación ambiental, al servir como portador de energía para usos finales en los que la electrificación no era adecuada.

La Universidad de Michigan propuso una economía del hidrógeno para resolver algunos de los efectos negativos del uso de combustibles de hidrocarburos donde el carbono se libera a la atmósfera (como dióxido de carbono, monóxido de carbono, hidrocarburos no quemados, etc.). El interés moderno por la economía del hidrógeno se remonta generalmente a un informe técnico de 1970 de Lawrence W. Jones de la Universidad de Michigan, en el que se hacía eco de las ideas de Bockris. doble lógica de abordar los desafíos ambientales y de seguridad energética. A diferencia de Haldane y Bockris, Jones sólo se centró en la energía nuclear como fuente de energía para la electrólisis y, principalmente, en el uso del hidrógeno en el transporte, donde consideraba que la aviación y el transporte de mercancías pesadas eran las máximas prioridades.

Evolución posterior

Algunos críticos y defensores de tecnologías alternativas describieron repetidamente el aumento de atención que recibió el concepto de economía del hidrógeno durante la década de 2000 como una exageración, y los inversores perdieron dinero en la burbuja. El interés en este vector energético resurgió en la década de 2010, en particular con la formación del Consejo Mundial del Hidrógeno en 2017. Varios fabricantes lanzaron comercialmente automóviles con pila de combustible de hidrógeno, y fabricantes como Toyota, Hyundai y grupos industriales en China habían planeado aumentar el número de los automóviles a cientos de miles durante la próxima década.

El alcance global del papel del hidrógeno en los automóviles se está reduciendo en relación con las expectativas anteriores. A finales de 2022, se habían vendido 70.200 vehículos de hidrógeno en todo el mundo, frente a 26 millones de vehículos eléctricos enchufables.

Las posturas de principios de 2020 sobre la economía del hidrógeno comparten perspectivas anteriores' énfasis en la complementariedad de la electricidad y el hidrógeno, y el uso de la electrólisis como pilar de la producción de hidrógeno. Se centran en la necesidad de limitar el calentamiento global a 1,5 °C y priorizar la producción, el transporte y el uso de hidrógeno verde para la industria pesada (por ejemplo, procesos de alta temperatura junto con la electricidad, materia prima para la producción de amoníaco verde y productos químicos orgánicos, como alternativa al carbón). -coque derivado para la fabricación de acero), transporte de larga distancia (por ejemplo, transporte marítimo, aviación y, en menor medida, vehículos pesados de mercancías) y almacenamiento de energía a largo plazo.

Mercado actual del hidrógeno

La producción mundial de hidrógeno se valoró en más de 155 mil millones de dólares en 2022 y se espera que crezca más del 9 % anual hasta 2030.

En 2021, se produjeron 94 millones de toneladas (Mt) de hidrógeno molecular (H₂) . De este total, aproximadamente una sexta parte fue como subproducto de los procesos de la industria petroquímica. La mayor parte del hidrógeno proviene de instalaciones de producción dedicadas, más del 99% de las cuales proviene de combustibles fósiles, principalmente a través del reformado con vapor de gas natural (70%) y la gasificación del carbón (30%, casi todo en China). Menos del 1% de la producción dedicada de hidrógeno es baja en carbono: combustible fósil a vapor que se reforma con captura y almacenamiento de carbono, hidrógeno verde producido mediante electrólisis e hidrógeno producido a partir de biomasa. Las emisiones de CO₂ de la producción de 2021, 915 MtCO₂, representaron el 2,5 % de las emisiones de CO₂ relacionadas con la energía y el 1,8 % del efecto invernadero mundial. emisiones de gas.

Prácticamente todo el hidrógeno producido para el mercado actual se utiliza en el refinado de petróleo (40 MtH₂ en 2021) y la industria (54 MtH2). En el refinado de petróleo, el hidrógeno se utiliza, en un proceso conocido como hidrocraqueo, para convertir fuentes de petróleo pesado en fracciones más ligeras adecuadas para su uso como combustible. Los usos industriales comprenden principalmente la producción de amoníaco para fabricar fertilizantes (34 MtH₂ en 2021), la producción de metanol ( 15 MtH₂) y la fabricación de hierro de reducción directa (5 MtH₂).

Producción

Usos

El hidrógeno se puede utilizar como combustible de dos maneras distintas: en pilas de combustible que producen electricidad y mediante combustión para generar calor. Cuando se consume hidrógeno en las pilas de combustible, la única emisión en el punto de uso es vapor de agua. La combustión de hidrógeno puede provocar la formación térmica de emisiones nocivas de óxidos de nitrógeno.

Industria

En el contexto de la limitación del calentamiento global, es probable que el hidrógeno de bajo carbono (en particular el hidrógeno verde) desempeñe un papel importante en la industria de descarbonización. El combustible de hidrógeno puede producir el calor intenso requerido para la producción industrial de acero, cemento, vidrio y productos químicos, contribuyendo así a la descarbonización de la industria junto con otras tecnologías, como hornos de arco eléctrico para la fabricación de acero. Sin embargo, es probable que desempeñe un papel más importante en la provisión de materia prima industrial para la producción más limpia de amoníaco y productos químicos orgánicos. Por ejemplo, en la fabricación de acero, el hidrógeno podría funcionar como un portador de energía limpia y también como un catalizador de bajo carbono que sustituye la coca derivada de carbón.

El imperativo de utilizar hidrógeno de bajo carbono para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero tiene el potencial de remodelar la geografía de las actividades industriales, ya que las ubicaciones con potencial adecuado de producción de hidrógeno en diferentes regiones interactuarán de nuevas maneras con infraestructura logística, disponibilidad de materias primas, capital humano y tecnológico.

Transporte

Gran parte del interés en el concepto de economía del hidrógeno se centra en los vehículos de hidrógeno, en particular los aviones. Los vehículos de hidrógeno producen significativamente menos contaminación del aire local que los vehículos convencionales. Para 2050, las necesidades energéticas para el transporte podrían cubrirse entre un 20% y un 30% con hidrógeno y combustibles sintéticos.

Es probable que el hidrógeno utilizado para descarbonizar el transporte encuentre sus mayores aplicaciones en el transporte marítimo, la aviación y, en menor medida, en los vehículos pesados de mercancías, mediante el uso de combustibles sintéticos derivados del hidrógeno, como el amoníaco y el metanol, y la tecnología de pilas de combustible. El hidrógeno se utiliza desde hace muchos años en los autobuses de pila de combustible. También se utiliza como combustible para la propulsión de naves espaciales.

En el Escenario de Emisiones Netas Cero (NZE) de 2022 de la Agencia Internacional de Energía, se pronostica que el hidrógeno representará el 2% de la demanda de energía ferroviaria en 2050, mientras que se espera que el 90% de los viajes en ferrocarril estén electrificados para entonces ( frente al 45% actual). El papel del hidrógeno en el ferrocarril probablemente se centraría en líneas que resulten difíciles o costosas de electrificar. La NZE prevé que el hidrógeno cubrirá aproximadamente el 30% de la demanda de energía de los camiones pesados en 2050, principalmente para el transporte pesado de larga distancia (y la energía eléctrica de baterías representará alrededor del 60%).

Aunque el hidrógeno se puede utilizar en motores de combustión interna adaptados, las pilas de combustible, al ser electroquímicas, tienen una ventaja de eficiencia sobre los motores térmicos. Las pilas de combustible son más caras de producir que los motores de combustión interna comunes, pero también requieren combustible de hidrógeno de mayor pureza que los motores de combustión interna.

En el segmento de vehículos de carretera ligeros, incluidos los turismos, a finales de 2022 se habían vendido 70.200 vehículos eléctricos de pila de combustible en todo el mundo, en comparación con 26 millones de vehículos eléctricos enchufables. Con el rápido aumento de los vehículos eléctricos y la tecnología e infraestructura de baterías asociadas, el papel del hidrógeno en los automóviles es minúsculo.

Equilibrio y almacenamiento del sistema energético

El hidrógeno verde, procedente de la electrólisis del agua, tiene el potencial de abordar la variabilidad de la producción de energía renovable. La producción de hidrógeno verde puede reducir la necesidad de reducir la energía renovable durante períodos de alta producción de energías renovables y almacenarse a largo plazo para permitir la generación de energía durante períodos de baja producción.

Amoníaco

Una alternativa al hidrógeno gaseoso como portador de energía es combinarlo con nitrógeno del aire para producir amoníaco, que puede licuarse, transportarse y utilizarse (directa o indirectamente) fácilmente como combustible limpio y renovable. Entre las desventajas del amoníaco como portador de energía se encuentran su alta toxicidad y la eficiencia energética de la producción de NH₃ a partir de N₂ y H₂ y envenenamiento de pilas de combustible PEM por trazas de NH_{3</ no descompuesto} después de NH₃ a N₂ conversión.

Edificios

Numerosos grupos industriales (redes de gas, fabricantes de calderas de gas) a lo largo de la cadena de suministro de gas natural están promoviendo calderas de combustión de hidrógeno para calentar espacios y agua, y aparatos de hidrógeno para cocinar, para reducir el CO₂ emisiones de edificios residenciales y comerciales. La propuesta es que los usuarios finales actuales de gas natural canalizado puedan esperar la conversión y el suministro de hidrógeno a las redes de gas natural existentes, y luego cambiar los aparatos de calefacción y cocina, y que no hay necesidad de que los consumidores hagan nada ahora.

Una revisión de 32 estudios sobre la cuestión del hidrógeno para calentar edificios, independientemente de los intereses comerciales, encontró que los beneficios económicos y climáticos del hidrógeno para calentar y cocinar en general se comparan muy mal con el despliegue de redes de calefacción urbana, la electrificación de la calefacción (principalmente mediante bombas de calor) y la cocina, el uso de energía solar térmica, el calor residual y la instalación de medidas de eficiencia energética para reducir la demanda energética de calor. Debido a las ineficiencias en la producción de hidrógeno, el uso de hidrógeno azul para reemplazar el gas natural para calefacción podría requerir tres veces más metano, mientras que el uso de hidrógeno verde requeriría de dos a tres veces más electricidad que las bombas de calor. Las bombas de calor híbridas, que combinan el uso de una bomba de calor eléctrica con una caldera de hidrógeno, pueden desempeñar un papel en la calefacción residencial en áreas donde, de otro modo, sería costoso actualizar las redes para satisfacer la demanda eléctrica máxima.

El uso generalizado de hidrógeno para calentar edificios implicaría mayores costos del sistema energético, mayores costos de calefacción y mayores impactos ambientales que las alternativas, aunque un papel de nicho puede ser apropiado en contextos y geografías específicas. Si se implementara, el uso de hidrógeno en edificios aumentaría el costo del hidrógeno para aplicaciones más difíciles de descarbonizar en la industria y el transporte.

Bio-SNG

A partir de 2019, aunque técnicamente posible la producción de gas de síntesis a partir de hidrógeno y dióxido de carbono a partir de bioenergía con captura y almacenamiento de carbono (BECCS) a través de la reacción de Sabatier está limitada por la cantidad de bioenergía sostenible disponible: por lo tanto, cualquier bio-SNG fabricado podrá reservarse para la producción de biocombustibles para la aviación.

Seguridad

El hidrógeno plantea una serie de peligros para la seguridad humana, desde posibles detonaciones e incendios cuando se mezcla con aire hasta ser un asfixiante en su forma pura y sin oxígeno. Además, el hidrógeno líquido es criógeno y presenta peligros (como la congelación) asociados con líquidos muy fríos. El hidrógeno se disuelve en muchos metales y, además de filtrarse, puede tener efectos adversos sobre ellos, como la fragilización por hidrógeno, lo que provoca grietas y explosiones.

El hidrógeno es inflamable cuando se mezcla incluso en pequeñas cantidades con aire normal. La ignición puede ocurrir con una proporción volumétrica de hidrógeno a aire tan baja como el 4%. Además, el fuego de hidrógeno, aunque es extremadamente caliente, es casi invisible y, por tanto, puede provocar quemaduras accidentales.

Infraestructura de hidrógeno

Una infraestructura de hidrógeno es la infraestructura de transporte de hidrógeno, puntos de producción de hidrógeno y estaciones de hidrógeno (a veces agrupadas como una carretera de hidrógeno) para su distribución, así como la venta de combustible de hidrógeno, y por lo tanto un requisito crucial antes de una exitosa comercialización de la tecnología de células de combustible automotriz.

La infraestructura de hidrógeno consistía principalmente en el transporte industrial de gasoductos y estaciones de llenado equipadas con hidrógeno como las que se encuentran en una carretera de hidrógeno. Las estaciones de hidrógeno que no estaban situadas cerca de un gasoducto de hidrógeno obtendrían suministro a través de tanques de hidrógeno, remolques de tubos de hidrógeno comprimidos, trailers de hidrógeno líquido, camiones de tanque de hidrógeno líquido o producción in situ dedicada.

Las tuberías son la forma más barata de mover hidrógeno a largas distancias en comparación con otras opciones. La tubería de gas hidrógeno es rutinaria en grandes refinerías de petróleo, porque el hidrógeno se utiliza para hidrocarburos de petróleo crudo.

El embriaguez de hidrógeno (reducción de la ductilidad de un metal debido al hidrógeno absorbido) no es un problema para los gasoductos de hidrógeno. La embriaguez de hidrógeno sólo ocurre con hidrógeno "diffusible", es decir, átomos o iones. El gas hidrógeno, sin embargo, es molecular (H₂), y hay una barrera energética muy significativa para dividirlo en átomos.

La OIE recomienda que los puertos industriales existentes se utilicen para la producción y los oleoductos de gas natural existentes para el transporte: también cooperación internacional y transporte.

Corea del Sur y Japón, que a partir de 2019 carece de interconexores eléctricos internacionales, están invirtiendo en la economía de hidrógeno. En marzo de 2020, se inauguró el campo de investigación de energía hidrogena Fukushima en Japón, afirmando ser la instalación de producción de hidrógeno más grande del mundo. El sitio ocupa 180.000 m² (1,900,000 pies cuadrados) de tierra, gran parte de la cual está ocupada por una matriz solar; la energía de la red también se utiliza para la electrolisis del agua para producir combustible de hidrógeno.

Almacenamiento

Existen varios métodos para almacenar hidrógeno. Estos incluyen enfoques mecánicos como el uso de altas presiones y bajas temperaturas, o el empleo de compuestos químicos que liberan H₂ bajo demanda. Mientras que grandes cantidades de hidrógeno son producidas por diversas industrias, se consume principalmente en el sitio de producción, en particular para la síntesis de amoníaco. Durante muchos años el hidrógeno ha sido almacenado como gas comprimido o líquido criogénico, y transportado como tal en cilindros, tubos y tanques criogénicos para su uso en la industria o como propelente en programas espaciales. El reto general es el punto de ebullición muy bajo de H₂: hierve alrededor de 20.268 K (−252.882 °C o −423.188 °F). Alcanzar temperaturas tan bajas requiere un gasto energético significativo.

Aunque el hidrógeno molecular tiene una densidad de energía muy alta en masa, en parte debido a su bajo peso molecular, como gas en condiciones ambientales tiene una densidad de energía muy baja por volumen. Si se utiliza como combustible almacenado a bordo de un vehículo, el gas de hidrógeno puro debe almacenarse en forma de condensación de energía para proporcionar un rango de conducción suficiente. Debido a que el hidrógeno es la molécula más pequeña, se escapa fácilmente de contenedores. Considerando las fugas, los costos de transporte y producción, el hidrógeno podría tener un potencial de calentamiento global (GWP100) de 11.6. El metano, para comparación, tiene un PCA de 34.

Costos

Un uso más generalizado del hidrógeno en las economías conlleva la necesidad de inversiones y costes en su producción, almacenamiento, distribución y uso. Por lo tanto, las estimaciones del costo del hidrógeno son complejas y es necesario hacer suposiciones sobre el costo de los insumos de energía (normalmente gas y electricidad), la planta y el método de producción (por ejemplo, hidrógeno verde o azul), las tecnologías utilizadas (por ejemplo, alcalinas o membranas de intercambio de protones). electrolizadores), métodos de almacenamiento y distribución, y cómo los diferentes elementos de costos pueden cambiar con el tiempo. Estos factores se incorporan en los cálculos de los costos nivelados del hidrógeno (LCOH). La siguiente tabla muestra un rango de estimaciones de los costos nivelados del hidrógeno gris, azul y verde, expresados en términos de dólares estadounidenses por kg de H₂ (cuando los datos se proporcionan en otras monedas o unidades, el Se utiliza el tipo de cambio promedio a dólares estadounidenses en el año dado, y se supone que 1 kg de H₂ tiene un poder calorífico de 33,3 kWh).

La gama de estimaciones de costos para los métodos de producción de hidrógeno disponibles comercialmente es amplia, A partir de 2022, el hidrógeno gris es más barato para producir sin un impuesto sobre su CO₂ emisiones, seguidas de hidrógeno azul y verde. No se prevé que los costos de producción de hidrógeno azul caigan sustancialmente en 2050, se puede esperar que fluctúen con los precios del gas natural y puedan enfrentar los impuestos sobre el carbono para las emisiones no capturadas. El costo de los electrolitos cayó un 60% de 2010 a 2022, antes de aumentar ligeramente debido a un creciente costo de capital. Se prevé que su costo disminuirá significativamente a 2030 y 2050, lo que reducirá el costo del hidrógeno verde junto con el costo de la generación de energía renovable. Es más barato producir hidrógeno verde con energía renovable sobrante que de otro modo se reduciría, lo que favorece a los electrolizadores capaces de responder a niveles de potencia bajos y variables.

Un análisis de Goldman Sachs de 2022 anticipa que el hidrógeno verde a nivel mundial alcanzará la paridad de costos con el hidrógeno gris para 2030, antes si se aplica un impuesto global al carbono sobre el hidrógeno gris. En términos de coste por unidad de energía, el hidrógeno azul y gris siempre costará más que los combustibles fósiles utilizados en su producción, mientras que el hidrógeno verde siempre costará más que la electricidad renovable utilizada para producirlo.

Los subsidios para la producción de hidrógeno limpio son mucho mayores en Estados Unidos y la UE que en India.

Ejemplos y programas piloto

La distribución del hidrógeno con fines de transporte está siendo probada en todo el mundo, especialmente en Estados Unidos (California, Massachusetts), Canadá, Japón, la UE (Portugal, Noruega, Dinamarca, Alemania) e Islandia.

Un indicador de la presencia de grandes infraestructuras de gas natural ya existentes en los países y en uso por los ciudadanos es el número de vehículos a gas natural presentes en el país. Los países con mayor cantidad de gas natural vehicular son (en orden de magnitud): Irán, China, Pakistán, Argentina, India, Brasil, Italia, Colombia, Tailandia, Uzbekistán, Bolivia, Armenia, Bangladesh, Egipto, Perú, Ucrania, Estados Unidos. Los vehículos a gas natural también se pueden convertir para funcionar con hidrógeno.

Además, en algunas viviendas privadas se pueden encontrar plantas micro-CHP de células de combustible, que pueden operar con hidrógeno u otros combustibles como gas natural o GLP.

Australia

El Departamento de Planificación e Infraestructura de Australia Occidental operó tres autobuses Daimler Chrysler Citaro de pila de combustible como parte de su prueba de energía de transporte sostenible para autobuses de pila de combustible de Perth en Perth. Los autobuses eran operados por Path Transit en las rutas regulares de autobuses públicos de Transperth. El juicio comenzó en septiembre de 2004 y concluyó en septiembre de 2007. Los autobuses' Las pilas de combustible utilizaban un sistema de membrana de intercambio de protones y se suministraban con hidrógeno bruto procedente de una refinería de BP en Kwinana, al sur de Perth. El hidrógeno era un subproducto del proceso industrial de la refinería. Los autobuses repostaron combustible en una estación del suburbio malagueño del norte de Perth.

En octubre de 2021, la primera ministra de Queensland, Annastacia Palaszczuk, y Andrew Forrest anunciaron que Queensland albergará la planta de hidrógeno más grande del mundo.

En Australia, la Agencia Australiana de Energías Renovables (ARENA) ha invertido 55 millones de dólares en 28 proyectos de hidrógeno, desde investigación y desarrollo en etapas iniciales hasta pruebas e implementaciones en etapas iniciales. El objetivo declarado de la agencia es producir hidrógeno mediante electrólisis a 2 dólares el kilogramo, anunció el Ministro de Energía y Emisiones, Angus Taylor, en una Declaración de tecnología de bajas emisiones de 2021.

Unión Europea

Los países de la UE que ya cuentan con un sistema de gasoductos relativamente grande son Bélgica, Alemania, Francia y los Países Bajos. En 2020, la UE lanzó su Alianza Europea por un Hidrógeno Limpio (ECHA).

Francia

El hidrógeno verde se ha vuelto más común en Francia. En 2019 se estableció un Plan de Hidrógeno Verde de 150 millones de euros, que exige la construcción de la infraestructura necesaria para crear, almacenar y distribuir hidrógeno, así como utilizar el combustible para alimentar sistemas de transporte locales como autobuses y trenes. El Corredor H2, una iniciativa similar, creará una red de instalaciones de distribución de hidrógeno en Occitania a lo largo de la ruta entre el Mediterráneo y el Mar del Norte. El proyecto del Corredor H2 recibirá un préstamo de 40 millones de euros del BEI.

Alemania

El fabricante de automóviles alemán BMW lleva años trabajando con hidrógeno.

Islandia

Islandia se ha comprometido a convertirse en la primera economía del hidrógeno del mundo para el año 2050. Islandia se encuentra en una posición única. Actualmente, importa todos los productos derivados del petróleo necesarios para alimentar sus automóviles y su flota pesquera. Islandia tiene grandes recursos geotérmicos, hasta el punto de que el precio local de la electricidad en realidad es inferior que el precio de los hidrocarburos que podrían usarse para producir esa electricidad.

Islandia ya convierte su excedente de electricidad en bienes exportables y sustitutos de hidrocarburos. En 2002, produjo 2.000 toneladas de gas hidrógeno mediante electrólisis, principalmente para la producción de amoníaco (NH₃) para fertilizantes. El amoníaco se produce, transporta y utiliza en todo el mundo, y el 90% del costo del amoníaco es el costo de la energía para producirlo.

Ninguna industria reemplaza directamente a los hidrocarburos. Reikiavik, Islandia, tenía una pequeña flota piloto de autobuses urbanos que funcionaban con hidrógeno comprimido, y se están llevando a cabo investigaciones para alimentar la flota pesquera del país con hidrógeno (por ejemplo, por parte de empresas como Islandic New Energy). Para fines más prácticos, Islandia podría procesar el petróleo importado con hidrógeno para ampliarlo, en lugar de reemplazarlo por completo.

Los autobuses de Reykjavík son parte de un programa más amplio, HyFLEET:CUTE, que opera autobuses impulsados por hidrógeno en ocho ciudades europeas. Los autobuses HyFLEET:CUTE también operaron en Beijing, China y Perth, Australia (ver más abajo). En la isla noruega de Utsira está operativo un proyecto piloto que demuestra una economía del hidrógeno. La instalación combina energía eólica y de hidrógeno. En los periodos en los que hay excedente de energía eólica, el exceso de energía se utiliza para generar hidrógeno mediante electrólisis. El hidrógeno se almacena y está disponible para la generación de energía en periodos en los que hay poco viento.

India

Se dice que India adoptará hidrógeno y H-GNC, debido a varias razones, entre ellas el hecho de que ya se está llevando a cabo un despliegue nacional de redes de gas natural y que el gas natural ya es un importante combustible para vehículos. Además, la India sufre una contaminación atmosférica extrema en las zonas urbanas. Según algunas estimaciones, se prevé que casi el 80% del hidrógeno de la India sea ecológico, impulsado por la reducción de costos y las nuevas tecnologías de producción.

Sin embargo, actualmente la energía del hidrógeno se encuentra apenas en la etapa de Investigación, Desarrollo y Demostración (RD&D). Como resultado, es posible que el número de estaciones de hidrógeno siga siendo bajo, aunque se espera que pronto se introduzcan muchas más.

Arabia Saudita

Arabia Saudita, como parte del proyecto NEOM, busca producir aproximadamente 1,2 millones de toneladas de amoníaco verde al año, comenzando la producción en 2025.

Turquía

El Ministerio de Energía y Recursos Naturales de Turquía y la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial crearon el Centro Internacional de Tecnologías de Energía del Hidrógeno (ONUDI-ICHET) en Estambul en 2004 y funcionó hasta 2012. En 2023, el ministerio publicó una Estrategia de Tecnologías del Hidrógeno. y Hoja de ruta.

Reino Unido

El Reino Unido inició un programa piloto de pilas de combustible en enero de 2004; el programa utilizó dos autobuses de pila de combustible en la ruta 25 de Londres hasta diciembre de 2005 y cambió a la ruta RV1 hasta enero de 2007. La Hydrogen Expedition está trabajando actualmente para crear una un barco propulsado por pilas de combustible y utilizarlo para circunnavegar el mundo, como forma de demostrar la capacidad de las pilas de combustible de hidrógeno. En agosto de 2021, el gobierno del Reino Unido afirmó que era el primero en tener una estrategia para el hidrógeno y elaboró un documento.

En agosto de 2021, Chris Jackson renunció como presidente de la Asociación de Pilas de Combustible e Hidrógeno del Reino Unido, una asociación líder en la industria del hidrógeno, alegando que las compañías petroleras del Reino Unido y Noruega habían inflado intencionalmente sus proyecciones de costos para el hidrógeno azul con el fin de maximizar el apoyo tecnológico futuro. pagos por parte del gobierno del Reino Unido.

Estados Unidos

Varias empresas automovilísticas nacionales estadounidenses han desarrollado vehículos que utilizan hidrógeno, como GM y Toyota. Sin embargo, en febrero de 2020, la infraestructura para el hidrógeno estaba subdesarrollada, excepto en algunas partes de California. Estados Unidos tiene su propia política de hidrógeno. Una empresa conjunta entre NREL y Xcel Energy está combinando energía eólica y de hidrógeno de la misma manera en Colorado. Hydro en Terranova y Labrador está convirtiendo el actual sistema de energía eólica y diésel en la remota isla de Ramea en una instalación de sistemas de energía híbridos eólicos e hidrógeno.

Un proyecto piloto similar en la Isla Stuart utiliza energía solar, en lugar de energía eólica, para generar electricidad. Cuando hay exceso de electricidad disponible después de que las baterías están completamente cargadas, el hidrógeno se genera mediante electrólisis y se almacena para su posterior producción de electricidad mediante pilas de combustible. Estados Unidos también cuenta con un gran sistema de gasoductos de gas natural.