Difusión del conocimiento de las ciencias médicas

16/12/2022

Hidrógeno verde – Medio ambiente – Los hospitales

Por Lic. Morano Gonzalo Edgardo

. Lectura de 5 minutos

Siguiendo el calendario impuesto por el European Green Deal, en menos de 30 años, Europa debería ser un continente ¨carbón neutral¨.

Cualquier actividad desarrollada en los países que pertenezcan a la Unión Europea deberá ser neutra en emisiones de CO2, actualmente, esta meta parece inalcanzable.

Las temperaturas se encuentran a 1 grado centígrado por encima de los niveles preindustriales y, según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés), con solo elevarse otro 0.5 C los efectos podrían ser devastadores.

 Ante este escenario, muchos países están buscando urgentemente cómo resolver sus necesidades energéticas sin seguir dañando al medioambiente.

Una de las soluciones que se está desarrollando es la del hidrógeno verde, también conocido como hidrógeno renovable o e-Hydrogen.

El hidrógeno es el elemento químico más abundante en el universo. Las estrellas, como nuestro Sol, están formadas principalmente de este gas, que también puede tomar estado líquido.

El hidrógeno es muy poderoso: tiene tres veces más energía que la gasolina, pero, a diferencia de esta, es una fuente de energía limpia, ya que solo libera agua (H2O) en forma de vapor y no produce dióxido de carbono (CO2).

El hidrógeno es el elemento más abundante del universo. Actualmente, el uso de éste como combustible es el responsable de la emisión de 830 millones de toneladas de dióxido de carbono anuales, debido a su producción mediante ¨carbón o gas natural¨.

El hidrógeno verde, por el contrario, se obtiene mediante el uso de energías renovables, como la solar o la eólica, en un proceso basado en la electrólisis del agua consiguiendo separar y almacenar el hidrógeno y el oxígeno.

El primero es usado como combustible, mientras que en el segundo , el oxígeno se puede liberar o utilizar para otros fines como el uso medicinal en hospitales. Este proceso supone una emisión de CO2 nula, convirtiéndolo en un combustible limpio, sostenible y clave en el marco global de la descarbonización.

El hidrógeno no forma parte de la red energética por obstáculos existentes:

En primer lugar, exige una gran inversión inicial para llevar a gran escala la producción de esta fuente de combustible. Las fuentes de energía renovables son más caras de generar que el hidrógeno gris.

El costo de producción del hidrógeno verde se puede determinar mediante la cantidad de energía requerida, el coste de la energía suministrada, el costo del electrolizador y su sistema, y el OpEx (costo permanente requerido para operar el sistema).

Según la IEA (Agencia Internacional de la Energía), el coste actual del hidrógeno verde se sitúa entre 0,10 euros/kWh y 0,15 euros/kWh, y no será un competidor real contra el resto de los combustibles hasta que llegue a los niveles actuales de, por ejemplo, el hidrógeno gris, que se encuentra a 0,045 euros/kWh. También tiene un mayor gasto energético en comparación con otras fuentes de combustible más habituales.

Otro obstáculo es la flamabilidad y volatilidad de este compuesto y su difícil almacenamiento. Cabe destacar,  que se sabe cuáles son las medidas para tratar de forma segura el hidrógeno gris y  el conocimiento sobre como manipular el hidrógeno verde es menor, por lo tanto, se debe invertir en investigación sobre su seguridad.

La Unión Europea (UE), que en su «Estrategia de hidrógeno para una Europa climáticamente neutra», publicada a mediados de 2020, se comprometió a invertir US$430.000 millones en hidrógeno verde entre ese año hasta el 2030.

La intención de la UE es instalar electrolizadores de hidrógeno renovable de 40 gigavatios (GW) en la próxima década, para lograr su meta de volverse climáticamente neutral para el 2050.

A finales del 2020, siete empresas internacionales que desarrollan proyectos de hidrógeno verde lanzaron la iniciativa Green Hydrogen Catapult (Catapulta Hidrógeno Verde), como parte de la campaña Race to Zero (Carrera a Cero) de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático.

Esta coalición global formada por el grupo saudita de energía limpia ACWA Power, el desarrollador australiano CWP Renewables, el fabricante chino de turbinas eólicas Envision, los gigantes energéticos europeos Iberdrola y Ørsted, el grupo de gas italiano Snam y el productor de fertilizantes noruego Yara, busca que la industria se multiplique por 50 en los próximos seis años.

También apunta, a que se reduzca a la mitad el costo actual del hidrógeno renovable.

Un informe publicado en agosto del 2020, por la consultora energética Wood Mackenzie, estima que los costos se reducirán hasta en un 64% en la próxima década.

El banco de inversiones Goldman Sachs estimó que el mercado del hidrógeno verde superará los US$11 billones para 2050.

 

Petroleras como Repsol, BP y Shell han lanzado proyectos de hidrógeno verde.

 

Hidrógeno verde en los hospitales

Un hospital necesita una fuente de energía ininterrumpida y fiable, de la que dependen espacios críticos y todo tipo de equipamientos médicos vitales, ordenadores, refrigeración de medicamentos o los propios sistemas de climatización.

Las pilas de combustible pueden presentar una solución al problema de la contaminación asociada a esta demanda excesiva de energía de las instalaciones sanitarias. Estos dispositivos electroquímicos obtienen energía eléctrica a base de reacciones químicas (redox), que se suministra directamente a un circuito externo. Con un flujo constante de combustible y un comburente se produce agua y electricidad en forma de calor y corriente continua.

Cuando el hidrogeno es quien lleva a cabo este rol de combustible, se consigue la producción del hidrógeno verde en un proceso con cero emisiones de carbono.

El calor que producen estas pilas se puede utilizar para calentar agua o climatizar habitaciones, y si se instalan como sistema CHP, pueden llegar a un nivel de eficiencia del 85% o superior.

El hospital Sutter Santa Rosa, en California, ha optado por estas pilas de combustible para suministrar el 70% del consumo eléctrico del hospital. El sistema ocupa aproximadamente 92 m2 y genera de forma continua 375 kW, y el resto de energía necesaria para el funcionamiento de las instalaciones es suministrada mediante la red eléctrica estándar. El hospital cuenta con generadores diésel como estructura de refuerzo para cualquier posible fallo.

Otra aplicación del hidrógeno como combustible verde es la utilizada por el Royal Berkshire Hospital, en Londres. La empresa Veolia ha instalado calderas de hidrogeno más eficientes que las tradicionales, y sus instalaciones se aproximan a su objetivo de cero emisiones netas.

Reduciendo la pérdida de calor y mejorando el control de la calefacción y agua caliente, se calcula que el hospital reduce su consumo de carbono en 850 toneladas anuales y sus costos energéticos en aproximadamente un millón de libras.

La instalación del nuevo sistema insumió alrededor de 3 kilómetros de tuberías y 44 intercambiadores de calor, y se llevó a cabo en paralelo al sistema anterior que  continuaba suministrando calor y agua caliente al hospital.

Fuentes:

Hospitécnica:https://hospitecnia.com/instalaciones/energias-alternativas-y-renovables/hidrogeno-verde-combustible-futuro/ BBC:https://www.bbc.com/mundo/noticias-56531777 Solarpedia:https://www.solarpedia.info/hidrogeno-verde/

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