Descarbonización de la industria: la importancia del hidrógeno renovable

Para trabajar en la descarbonización de la industria, el hidrógeno renovable es un gran aliado. En efecto, hoy en día, el hidrógeno utilizado en la industria suele provenir del carbón . Esto significa que se fabrica mediante un proceso de reformado por vapor, un proceso basado en combustibles fósiles que emite altos niveles de CO2.

El hidrógeno en la industria

En los últimos años se ha hablado mucho del vehículo de hidrógeno porque es una verdadera innovación para descarbonizar la movilidad. Sin embargo, el hidrógeno en la industria no es nuevo. Se utiliza desde hace décadas para alimentar hornos, procesos químicos, refinerías, ¡e incluso para lanzar cohetes!

Sin embargo, el hidrógeno que se utiliza actualmente en las industrias proviene en su mayor parte del carbón (en más del 98% de los casos). Esto significa que se fabrica mediante un proceso de reformado por vapor, un proceso basado en combustibles fósiles que emite altos niveles de CO2.

Los fabricantes están adoptando gradualmente una estrategia de descarbonización de sus procesos industriales. Su reto es, por tanto, encontrar alternativas para reducir el gran uso del carbón en su producción.

¿Qué industrias consumen hidrógeno? ¿Con qué fines?

Las industrias que consumen hidrógeno son :

• Refinerías  de petróleo
• Producción de amoníaco
• Química: materia prima para la producción de peróxido de hidrógeno, poliamida polietileno, polipropileno
• Metalurgia
• Producción de metanol
• Agroalimentaria : refinado de petróleo, espesantes, edulcorantes
• Cristalería: botellas, vidrio plano
• Semiconductores: piezas para sistemas electrónicos
• Cohetes

Los mayores consumidores europeos de hidrógeno industrial

El mayor consumidor europeo de hidrógeno industrial es el refinado de petróleo. El consumo anual de esta industria es de 3,9 millones de toneladas de hidrógeno carbónico. Esta industria representa el 22% de las emisiones mundiales de CO2. En esta industria, el hidrógeno se utiliza para:

• Purificar combustibles derivados del petróleo (gasolina)
• Producir biocombustibles y arenas bituminosas

A continuación, la producción de amoníaco. El consumo anual de esta industria es de 3,2 millones de toneladas de hidrógeno. Esta industria representa el 2% de las emisiones mundiales de CO2. El hidrógeno se utiliza como materia prima para la producción de amoníaco (en síntesis con el nitrógeno en el reactor).

Por último, la química y la metalurgia tienen un consumo anual de 1,1 millones de toneladas de hidrógeno. En conjunto, estas industrias representan el 8% de las emisiones mundiales de CO2. El hidrógeno se utiliza en química como materia prima para la producción (peróxido de hidrógeno, poliamida, polietileno, polipropileno). En la metalurgia, el hidrógeno se utiliza como energía para alimentar los hornos que funden el mineral y calientan el producto acabado. Este producto puede ser acero (reducción directa y hornos de recocido), cobre, aluminio o zinc.

¿Está próxima la descarbonización de la industria mediante hidrógeno renovable?

El refinado del petróleo: desgraciadamente es difícil y absurdo. En efecto, el volumen de hidrógeno necesario para abastecer a esta industria es enorme. Y, en nuestra opinión, no hay ningún interés en descarbonizar la producción de combustibles contaminantes.

Producción de amoníaco: se trata de una cuestión interesante, aunque el volumen de hidrógeno necesario para hacer funcionar una sola planta es muy grande. La producción actual de hidrógeno renovable no cubre totalmente las necesidades. Pero es posible convertir parte de la producción al uso de hidrógeno renovable.

Química: la descarbonización es posible y requiere menos adaptación. El combustible  fósil utilizado actualmente podría sustituirse fácilmente por hidrógeno renovable.

Metalurgia: la descarbonización es posible y cabe esperar una adaptación. Los procesos actuales utilizan gas natural que podría sustituirse por hidrógeno renovable.

El hidrógeno que se consume actualmente proviene del carbón y, por tanto, es extremadamente contaminante

La producción mundial de hidrógeno se basa en gran medida en el carbono:

• El 98% del hidrógeno producido es hidrógeno carbónico. El 75% se produce por reformado robotizado del gas natural (SMR) y el 23% por gasificación del carbón
• El resto de la producción es hidrógeno renovable: menos del 1% se produce por reformado con vapor de biometano (SMR de biometano), y menos del 2% se produce por electrólisis, como el hidrógeno Lhyfe (Francia, Europa, mezcla de enegías renovables, fotovoltaica, eólica, hidráulica)

¿Por qué emprender la descarbonización de la industria?

En la mayoría de los casos, las empresas industriales pueden sustituir su hidrógeno carbónico por hidrógeno renovable o respetuoso con el medio ambiente. Trabajamos con ellas cuando creemos que tiene sentido. Utilizar hidrógeno renovable para purificar petróleo, por ejemplo, no lo tendría.

Desgraciadamente, hay que señalar que los incentivos reglamentarios (derechos de emisión de CO2 gratuitos) para fomentar este cambio en Europa no acelerarán necesariamente la transición. El nuevo mecanismo de ajuste en la frontera del carbono debería permitir la evolución de este sistema. Sin embargo, la cuestión es divisiva porque afecta a la competitividad industrial de los países. La emergencia climática frente a la competitividad económica de los países: ¡centrémonos en una respuesta a tiempo!

Fuentes: EY de AIE, El futuro del hidrógeno, junio de 2019 • http://www.afhypac.org • https://www.ifpenergiesnouvelles.fr