Investigadores del Laboratorio Nacional de Energías Renovables de EE.UU. (NREL) han descubierto que el uso de la electricidad generada por turbinas eólicas marinas para dividir el agua y producir hidrógeno limpio puede tener sentido desde el punto de vista económico, sobre todo a lo largo de la costa atlántica de EE.UU. y en el Golfo de México.
El artículo «Potential for large-scale deployment of offshore wind-to-hydrogen systems in the United States» (Posibilidades de implantación a gran escala de sistemas eólicos de producción de hidrógeno en alta mar en Estados Unidos), fue publicado en la revista Journal of Physics: Conference Series.
El NREL afirma que la capacidad de producir hidrógeno a un costo que se aproxime al objetivo del Departamento de Energía de EE.UU. (DOE) de obtener hidrógeno limpio depende en gran medida de la tecnología utilizada y del lugar de producción, y añade que los incentivos políticos previstos también podrían influir.
El documento describe el uso de simulaciones de casos prácticos para analizar la tecnoeconomía de la producción de hidrógeno a partir de energía eólica marina en 2025, 2030 y 2035.
«A través de su iniciativa Hydrogen Shot, el DOE lidera los esfuerzos para reducir el costo del hidrógeno limpio a 1 dólar el kilogramo para 2031. Alcanzar los 2 dólares por kilogramo podría hacerlo competitivo en costos en algunas aplicaciones, en comparación con los métodos convencionales de producción de hidrógeno, intensivos en carbono», afirman los investigadores.
«Tanto la energía eólica marina como la producción limpia de hidrógeno son tecnologías que están evolucionando rápidamente y que, combinadas, tienen el potencial de generar y almacenar mucha energía renovable y descarbonizar sectores difíciles de electrificar»
Kaitlin Brunik, ingeniera de investigación del NREL y autora principal
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Detalles del reporte del NREL
Los investigadores evaluaron dos escenarios basados en la electrólisis alimentada por energía eólica marina, e identificaron cuatro zonas costeras representativas para instalaciones híbridas de viento-hidrógeno.
La investigación sugiere que, para 2030, una combinación de factores como los incentivos políticos y la energía eólica marina de fondo fijo con electrólisis en tierra podría permitir la producción de hidrógeno por menos de 2 dólares el kilogramo. Los dos escenarios son:
- Una planta eólica marina generaba electricidad que se transmitía por cables de alta tensión a un emplazamiento en tierra. Allí, un electrolizador producía hidrógeno a partir de agua dulce. Se trataba de un método convencional que combinaba la energía eólica marina con la electrólisis en tierra.
- El hidrógeno se separa del agua de mar desalinizada en el emplazamiento de la planta eólica marina, lo que requería más infraestructura en el océano para alojar el equipo adicional. A continuación, el hidrógeno se transportaba por tuberías hasta la costa para su almacenamiento. Según los investigadores, su viabilidad técnica está menos establecida.
Además del diseño tecnológico de estos sistemas, los investigadores estudiaron cuál sería el mejor emplazamiento para un sistema de producción de hidrógeno a partir de energía eólica marina.
El análisis prevé que el costo nivelado del hidrógeno (LCOH), que incluye la totalidad del sistema eólico, la transmisión eléctrica y el sistema de hidrógeno, podría ser más bajo en la bahía de Nueva York debido a la mayor capacidad eólica. El Golfo de México presentaba la segunda cifra más baja.
«La elección de dónde almacenar el hidrógeno afecta significativamente al costo, con una disminución del 20% al 30% en el LCOH, calculado a partir del uso de cavernas. Los incentivos políticos previstos también son un factor para reducir aún más los costos», señaló el NREL.
