Publicado el 20/07/2023
El IRD de Brest publica un primer artículo sobre sus trabajos en colaboración con Lhyfe en la revista científica Environmental Research Letters.
Nantes (Francia), 21 de julio de 2023 – Lhyfe (EURONEXT: LHYFE), uno de los pioneros mundiales en la producción de hidrógeno verde y renovable, ha completado un primer paso en su trabajo sobre la reoxigenación de los océanos con la publicación, por parte del IRD de Brest, de un primer artículo científico sobre los resultados de la investigación llevada a cabo en los últimos meses.
Ya desde 2017, cuando Lhyfe estaba aún en fase inicial de desarrollo, el equipo fundador dirigido por Matthieu Guesné tenía una ambición clara: descarbonizar masivamente el transporte y la industria mediante la producción y el suministro de hidrógeno renovable, contribuyendo al mismo tiempo a reoxigenar los océanos. Pero, ¿cómo?
El equipo imaginó un proceso totalmente respetuoso con el clima y con un doble impacto:
- Por un lado, produciría hidrógeno en el mar (utilizando agua de mar y energía eólica) para descarbonizar usos que emiten altos niveles de CO2, como los vehículos pesados (por ejemplo, camiones, autobuses, vehículos de recogida de basuras, etc.) y la industria (por ejemplo, productos químicos, metales, vidrio, acero, etc.).
- Por otro, reinyectaría el subproducto oxígeno de la electrólisis del agua en los medios acuáticos -que debido al calentamiento global y a las actividades industriales contaminantes están cada vez más desprovistos de oxígeno- para reoxigenarlos.
La producción de hidrógeno en alta mar de Lhyfe avanza paso a paso. Lanzó la producción de hidrógeno verde renovable con Sealhyfe (una planta piloto capaz de producir hasta 400 kilos de hidrógeno al día frente a la costa atlántica, instalada en el mar en el segundo semestre de 2022), y anunció el proyecto HOPE (HOPE son las siglas de Hydrogen Offshore Production for Europe), que producirá hasta cuatro toneladas de hidrógeno mar adentro al día, frente a Ostende (Bélgica), de aquí a 2026. Paralelamente, la empresa está investigando la reoxigenación de los océanos y espera poder realizar algún día este proyecto, junto con el despliegue de futuras plataformas de producción mar adentro.
Lhyfe empezó a trabajar en junio de 2020 con varios organismos de investigación, como el Instituto de Investigación para el Desarrollo (IRD) de Brest. Lhyfe financió todos los trabajos de este proyecto y encargó a algunos de sus expertos, entre ellos el jefe de proyecto offshore Stéphane Le Berre, que contribuyeran a hacer avanzar esta investigación. La Dra. Patricia Handmann, oceanógrafa física, se encarga de estos trabajos desde junio de 2022.
El artículo publicado -disponible aquí – analiza:
El papel del oxígeno en los medios acuáticos;
- Cómo la producción de hidrógeno verde renovable produce oxígeno como subproducto;
- El contenido de la investigación llevada a cabo por los expertos en modelización oceánica física y biogeoquímica del IRD de Brest;
- Los resultados de la investigación, que revelaron respuestas regionales muy contrastadas del inventario de oxígeno, destacando hasta qué punto la reoxigenación artificial industrial a gran escala de los océanos podría tener un impacto en las Zonas Mínimas de Oxígeno (OMZ) en todo el mundo, y debe ser tratada con extrema precaución.
Basándose en estos primeros resultados, Lhyfe está iniciando una serie de pasos a seguir para tomar las precauciones necesarias a la hora de abordar esta cuestión.
Patricia Handmann, Asesora de Oxigenación de Lhyfe: “La desoxigenación de los océanos es un problema importante para nuestro planeta, que merece toda nuestra atención. Ver que una empresa joven como Lhyfe dedica recursos a explorar el potencial de prestación de servicios ecosistémicos es un ejemplo profundamente inspirador para nuestra sociedad. Este primer trabajo es muy alentador y, junto con nuestros socios, seguiremos adelante con él en los próximos meses, de forma rigurosa y responsable. Nuestro objetivo ahora es construir una base científica, jurídica y tecnológica adecuada, que allane el camino para la aplicación efectiva de la reoxigenación oceánica en nuestros futuros centros de producción de hidrógeno ecológico en alta mar.”
A continuación se incluye un resumen y un comentario de Patricia Handmann:
¿Cuál podría ser el potencial mundial de la reoxigenación artificial de los océanos vinculada a la producción de hidrógeno en alta mar?
– un estudio con un modelo oceánico –
El océano representa una enorme capacidad de amortiguación del calentamiento global y de las emisiones de CO2 generadas por el hombre, absorbiendo aproximadamente una cuarta parte del CO2 que generamos. Debido al calentamiento no sólo de la atmósfera sino también del océano, esta capacidad se debilitará. El océano se calentará, acidificará y desoxigenará en el futuro, lo que cambiará su física, química y biología y provocará una menor capacidad para absorber carbono y oxígeno [1].
Aproximadamente el 50% del oxígeno de la Tierra se origina en el océano [2]. El oxígeno, producido por las cianobacterias marinas, empezó a acumularse en la atmósfera terrestre y en el océano poco profundo hace 2.500 millones de años [3]. Y este desempeña un papel crucial en la definición de los ciclos de nutrientes oceánicos y del hábitat marino. Por lo tanto, el oxígeno tiene un impacto sustancial en la pesca y en la economía marina costera. Los científicos observan un descenso de los niveles de oxígeno disuelto en el océano mundial desde la década de 1950 y predicen una nueva disminución de hasta el 7% del número actual para el año 2100 como consecuencia del calentamiento de los océanos y la contaminación por nutrientes [4].
Es urgente reducir las emisiones y descarbonizar nuestro modo de vida y nuestras industrias, pero también es necesario estabilizar activamente y/o restaurar el funcionamiento de los ecosistemas para limitar el calentamiento global a 1,5°C. Para descarbonizar nuestras industrias y estilo de vida, la producción sostenible de hidrógeno verde es una parte de esta necesidad.
Durante la producción de 1 kg de hidrógeno verde y sostenible, a través de la electrólisis del agua, se producen 8 kg de oxígeno como subproducto. Nuestra visión, en Lhyfe, es devolver este oxígeno al océano para apoyar su resiliencia y/o restaurar el funcionamiento de los ecosistemas marinos. Con el fin de impulsar este tema con una comprensión profunda de la reoxigenación y sus influencias en el funcionamiento del océano, Lhyfe inició una colaboración con expertos en modelización oceánica física y biogeoquímica en el Institut de recherche pour le développement (IRD) de Brest y un primer manuscrito acaba de ser validado y publicado en Environmental Research Letters (IOP Science) [5].
Durante esta colaboración se utilizó un modelo oceánico numérico físico-biogeoquímico acoplado. Este modelo representa las corrientes oceánicas, la estratificación y los ciclos e interacciones básicos de los ecosistemas, como el oxígeno, el nitrógeno y el fósforo. El oxígeno producido durante la producción de hidrógeno verde en alta mar se inyectó después a escala industrial, en zonas específicas basadas en las predicciones de crecimiento demográfico en las regiones costeras y en el potencial de la energía eólica. A continuación, se analizó el impacto de este oxígeno en el inventario regional y mundial de oxígeno en el modelo oceánico de resolución gruesa.
Los resultados muestran que el inventario global de oxígeno aumentó ligeramente en un 0,07%, con fuertes variaciones en las respuestas regionales. En la Bahía de Bengala, situada en el Océano Índico, la OMZ (Zona Mínima de Oxígeno) se amplió, contrariamente a la respuesta global, hasta un 25% (tabla 1 en [5]) como resultado de un aumento de la productividad biológica. Este aumento está relacionado con los cambios en la biogeoquímica de la región, que afectaron a la producción de fitoplancton y otros seres vivos (materia orgánica). Tras su ciclo de vida, la materia orgánica es transformada por bacterias bajo el uso de oxígeno en las profundidades medias (200-1000m). Por lo tanto, una mayor producción de materia orgánica conduce a una mayor absorción de oxígeno y a un aumento del volumen de la zona hipóxica. Por el contrario, en el Atlántico y el Pacífico Norte se constató una disminución del volumen de las zonas mínimas de oxígeno (OMZ), vinculada al transporte físico de oxígeno hacia esta zona. Dependiendo de los límites de concentración de oxígeno utilizados para calcular la OMZ, el volumen disminuyó hasta un 30% en los 100 años del experimento (tabla 1 en [5]).
Los resultados muestran que la reoxigenación artificial industrial a gran escala de los océanos podría tener un impacto en las OMZ globales y debe tratarse con sumo cuidado. Se necesitan más estudios a escala regional. Además, la técnica de suministro de oxígeno, por ejemplo, a qué profundidad de la columna de agua y en qué punto en relación con las corrientes, también puede influir mucho en los resultados.
En Lhyfe, tenemos la visión de aplicar de manera responsable la reoxigenación oceánica en el futuro como medida para mitigar la desoxigenación de los océanos.
Por ello, hemos definido nuestros próximos pasos:
- Centraremos más nuestros esfuerzos de colaboración a escala regional, concretamente en las plataformas marinas europeas. Se han identificado como una zona potencialmente relevante para la reoxigenación artificial de los océanos debido principalmente a sus condiciones episódicas a permanentes de baja toxicidad y al potencial de la energía eólica.
- Nos basamos en conocimientos previos y trabajamos con expertos en las regiones de interés y en reoxigenación, tanto de instituciones de investigación como de la industria.
- Profundizaremos y evaluaremos las opciones técnicas para inyectar oxígeno al mar.
Sin perder de vista el Decenio de las Ciencias Oceánicas y los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas (https://oceandecade.org/challenges/), queremos impulsar nuestra visión de la reoxigenación oceánica como servicio medioambiental de la producción de hidrógeno en alta mar más bien hoy que mañana. Avanzar hacia una base científica, jurídica y tecnológica suficiente puede allanar el camino hacia una aplicación real en las instalaciones industriales de producción de hidrógeno ecológico.
(En relación con los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU, las actividades de Lhyfe contribuyen a : 7 – Garantizar el acceso a una energía asequible, fiable, sostenible y moderna para todos, 13 – Adoptar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus efectos, 14 – Conservar y utilizar de forma sostenible los océanos, los mares y los recursos marinos para el desarrollo sostenible, 17 – Reforzar los medios de ejecución y revitalizar la Alianza Mundial para el Desarrollo Sostenible (https://sdgs.un.org/goals))
Bibliografía:
[1] Laffoley, D., Baxter, J. M. Ocean deoxygenation: Everyone’s problem-causes, impacts, consequences and solutions 2019 IUCN Gland, Switzerland
[2] Grégoire, M., Oschlies, A., Canfield, D., Castro, C., Ciglenečki, I., Croot, P., Salin, K., Schneider, B., Serret, P., Slomp, C.P., Tesi, T., Yücel, M. (2023). Ocean Oxygen: the role of the Ocean in the oxygen we breathe and the threat of deoxygenation. Rodriguez Perez, A., Kellett, P., Alexander, B., Muñiz Piniella, Á., Van Elslander, J., Heymans, J. J., [Eds.] Future Science Brief No. 10 of the European Marine Board, Ostend, Belgium. ISSN: 2593-5232. ISBN: 9789464206180. DOI: 10.5281/ zenodo.7941157
[3] Canfield, D. E. (2005). The early history of atmospheric oxygen: homage to Robert M. Garrels. Annu. Rev. Earth Planet. Sci., 33, 1-36.
[4] IPCC, 2021: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2391 pp. doi:10.1017/9781009157896.
[5] Beghoura, H., Gorgues, T., Fransner, F., Auger, P-A., Memery, L., Contrasting responses of the Ocean’s Oxygen Minimum Zones to artificial re-oxygenation 2023 Environmental Research Letters Url: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ace0cd
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Sobre Lhyfe
Lhyfe es un grupo europeo dedicado a la transición energética, productor y proveedor de hidrógeno verde y renovable. Sus centros de producción y su cartera de proyectos pretenden facilitar el acceso al hidrógeno verde y renovable en cantidades industriales y permitir la creación de un modelo energético virtuoso capaz de descarbonizar sectores enteros de la industria y el transporte.
En 2021, Lhyfe inauguró la primera planta de producción de hidrógeno verde a escala industrial del mundo interconectada con un parque eólico. En 2022, Lhyfe inauguró la primera plataforma piloto de producción de hidrógeno verde en alta mar del mundo.
Lhyfe está representada en 11 países europeos y contaba con 149 empleados a finales de 2022. La empresa cotiza en el mercado Euronext de París (ISIN: FR0014009YQ1 – LHYFE). Lhyfe.com
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