Formular una imagen clara de los siempre cambiantes mercados del hidrógeno puede ser una tarea difícil. Sin embargo, con mucha investigación, comprobación de hechos y análisis combinados con nuestros propios conocimientos y percepciones obtenidas de extensas pruebas de laboratorio, Triton Hydrogen es capaz de continuar monitoreando el cambio en los patrones y comportamientos del mercado para ayudar a promover el hidrógeno en su forma más segura.
A continuación se ofrece una selección de análisis de una serie de destacados profesionales e investigadores que aportan una importante visión del cambiante mundo del hidrógeno.
FUGAS DE HIDRÓGENO: UN RIESGO POTENCIAL PARA LA ECONOMÍA DEL HIDRÓGENO
Se espera que el hidrógeno desempeñe un papel clave en la descarbonización del sistema energético. En junio de 2022, los gobiernos de todo el mundo habían publicado más de 30 estrategias y hojas de ruta sobre el hidrógeno. El hidrógeno se ha identificado como un posible problema de seguridad debido a que es la molécula más pequeña que existe y puede atravesar fácilmente los materiales. Hasta la fecha, sin embargo, se ha prestado muy poca atención a la posible contribución de las fugas de hidrógeno al cambio climático, impulsado por el efecto indirecto de calentamiento global del hidrógeno a través de mecanismos que prolongan la vida útil del metano y otros gases de efecto invernadero (GEI) en la atmósfera (Paulot et al. 2012; Derwent et al. 2020).
PREVENCIÓN DE LA FRAGILIZACIÓN POR HIDRÓGENO: EL PAPEL DE LOS REVESTIMIENTOS BARRERA EN LA ECONOMÍA DEL HIDRÓGENO
Los revestimientos de barrera al hidrógeno son capas protectoras formadas por materiales con una baja difusividad y solubilidad intrínseca del hidrógeno, que muestran el potencial de retrasar, reducir o dificultar la permeación del hidrógeno. Se espera que los revestimientos de barrera al hidrógeno permitan que los aceros susceptibles a la fragilización por hidrógeno, en concreto los aceros económicos de baja aleación o los aceros ligeros de alta resistencia, puedan aplicarse en una economía del hidrógeno. Para ello se han investigado principalmente materiales de revestimiento cerámicos, como óxidos, nitruros y carburos. En esta revisión, se analiza el estado de la técnica con respecto a la permeabilidad al hidrógeno para una variedad de recubrimientos. Al2O3TiAlN y TiC parecen ser los candidatos más prometedores de entre un amplio abanico de materiales cerámicos. Los métodos de recubrimiento se comparan en cuanto a su capacidad para producir capas de calidad adecuada y su potencial de ampliación para uso industrial. Se analizan diferentes configuraciones para la caracterización de la permeabilidad al hidrógeno, utilizando tanto hidrógeno gaseoso como hidrógeno procedente de una reacción electroquímica. Por último, se esbozan posibles vías de mejora y optimización de los recubrimientos de barrera al hidrógeno.
BARRERAS DE PERMEACIÓN DE HIDRÓGENO: REQUISITOS BÁSICOS, SELECCIÓN DE MATERIALES, MÉTODOS DE DEPOSICIÓN Y EVALUACIÓN DE LA CALIDAD
Artículo original escrito por Vincenc Nemanič del Instituto Jožef Stefan, JSI, Jamova cesta 39, 1000 Liubliana, Eslovenia.
Se buscan barreras de permeación estables entre los materiales con menor solubilidad y difusividad del hidrógeno a granel. Además de algunos metales puros específicos, como el berilio y el wolframio, se han investigado sobre todo óxidos densos, nitruros y carburos. Las técnicas de recubrimiento para la preparación de barreras bien adheridas y perfectas tienen evidentemente la misma importancia que la propia selección del material. Las técnicas más atractivas son aquellas en las que se forma una ad-capa simplemente por oxidación. Otros métodos requieren entornos gaseosos específicos con fuertes campos eléctricos y magnéticos, lo que puede suponer un límite para la cobertura uniforme de las ad-capas en zonas grandes y desiguales. La evaluación del rendimiento de la barrera conseguida es otra tarea difícil. Varios métodos nuevos, que pueden rastrear isótopos de hidrógeno a granel a concentraciones muy bajas, a menudo fallan en la determinación de su movilidad. Además, no revelan el papel de los defectos de barrera. El método clásico de tasa de permeación de gas a través de membranas recubiertas sigue siendo la opción más fiable para determinar la eficacia real de la barrera de permeación de hidrógeno (HPB). A temperatura elevada, se registra la tasa de permeación de hidrógeno en el lado aguas abajo de una membrana recubierta expuesta a una presión aguas arriba de hidrógeno sustancialmente mayor. Utilizando modernas técnicas de instrumentación en vacío, pueden caracterizarse bien incluso las barreras más eficaces.
MCKINSEY SUSTAINABILITY: CINCO GRÁFICOS SOBRE EL PAPEL DEL HIDRÓGENO EN UN FUTURO CON CERO EMISIONES NETAS
El hidrógeno tiene un gran potencial como vector energético sin carbono. He aquí un vistazo al impulso de esta tecnología de amplia aplicación. El hidrógeno podría desempeñar un papel fundamental para que el mundo alcance las emisiones netas cero en 2050. cero en 2050. Como complemento de otras tecnologías, como la energía renovable y los biocombustibles, el hidrógeno puede para descarbonizar industrias como la siderurgia, la petroquímica, los fertilizantes, la movilidad pesada (dentro y fuera de la carretera), el transporte marítimo y la aviación, así como para apoyar la generación flexible de energía (entre otras aplicaciones). En 2050, el hidrógeno podría contribuir en más de un 20% a la reducción anual de las emisiones mundiales. El papel que puede desempeñar el hidrógeno en la transición energética se analiza en una serie de informes del sector elaborados conjuntamente por McKinsey y el Consejo del Hidrógeno, una iniciativa mundial liderada por los directores ejecutivos de más de 140 empresas. Los informes analizan, por ejemplo, cómo la demanda de hidrógeno podría reconfigurar los mercados actuales de la electricidad, el gas, los productos químicos y los combustibles; la necesidad de aumentar la producción de hidrógeno, sobre todo de hidrógeno limpio (el que se produce con energías renovables o con medidas para reducir las emisiones); y lo que debe ocurrir en la próxima década para alcanzar los objetivos de cero emisiones netas. El impulso del hidrógeno se ha acelerado en el último año, como se describe en Perspectivas del hidrógeno 2022,1 una perspectiva publicada recientemente sobre el estado de la industria del hidrógeno. Tanto la inversión como el desarrollo de proyectos se han acelerado. Sin embargo, sigue habiendo un déficit de financiación.