1500 Millones de Euros para Hidrógeno "renovable"

[Wein]

Pues creo que sería mejor alternativa generar hidrógeno en centros donde se pueda reutilizar el calor. Debemos tener en cuenta que debido a la ineficiencia del proceso, habrá una generación extra de calor que sería mejor reaprovechar.

Normalmente esto podría hacerse en fábricas donde exista una demanda de ese calor residual, pero supongo que también sería factible en sistemas de "calor por distrito" (al menos a un tamaño suficiente para que escale bien).
Al menos parte del calor residual podría reaprovecharse para agua caliente sanitaria.

De todas formas creo que gran parte de la electricidad se acumulará en baterías de flujo, porque el ciclo es más eficiente que con hidrógeno y los costes de materiales intuyo serán lo suficientemente bajos por kwh como para poderse utilizar para almacenamiento estacional.
Ahora está la tecnología verde, pero para cuando la renovable tenga un precio que haga merecer la pena el hidrógeno (si se alcanza y no hace suelo por costes que no se puedan reducir), sospecho que esta tecnología también estará lista.

Supongo que siempre habrá demanda de hidrógeno porque no todo es electricidad. Hay tanto demanda para industria como para transporte aéreo... y quizás naval, ya se verán los requerimientos.

Y antes o después igualará costes con los fósiles, porque en el escenario a más largo plazo, estos se encarecerán por su carencia o por su penalización política (gastos de emisión de CO2), y en el mejor escenario, las renovables seguirán abaratándose hasta que el hidrógeno pueda competir con el gas natural.
Pero en ese escenario optimista la electricidad sería mucho más barata que la actual (por bastante) y por tanto tiene sentido electrificar todo lo posible. Eso ahorraría muchos más costes que mantener el modelo actual.

Supongo que en cierta manera eso ya está pasando. Los vehículos eléctricos son mucho más baratos por kilómetro recorrido. La clave de que se abaraten es que compensen sus desventajas y que abarate la fabricación de las baterías (pues si no, el coste del combustible se compensa con el de la fabricación del vehículo mismo).

En automoción ya estamos básicamente en el punto de cruce. Falta que vayan amortizándose los vehículos viejos y, según usos (en ciudad es mucho más barato, así como se va dotando de la infraestructura de recarga) poco a poco irán creciendo en el mercado (cosa que ya se ve en algunos países).

Lo que veo es que en automoción parece que el hidrógeno ya tiene perdida la batalla casi con seguridad. Veremos en otros mercados.

Y no se puede generar electricidad con ese calor en la misma térmica? Supongo que esta central Australiana hace esa función

Primera central eléctrica a hidrógeno alimentada con energía renovable de Australia

Estaría generando electricidad y almacenando a la vez.

 

[granville]

almacenar el hidrogeno es gratis?

porque entiendo que tendras que mantenerlo estanco, comprimirlo y eso si es que lo puedes almacenar en estado gaseoso, y no lo tiene que mantener en liquido.

porque entonces si qie no entiendo cual es la ventaja de almacenarlo como hidrogeno cuando puede almacenar el gas natural directamente y crear almacenes como ya se planteo hace tiempo.

 

[Pinchazo]

Y no se puede generar electricidad con ese calor en la misma térmica? Supongo que esta central Australiana hace esa función

Sí y no. Hay un límite termodinámico al aprovechamiento del calor, y otras ineficiencias del modelo del proceso. Si intentaras aproximarte al modelo "perfecto" que no sería el 100% sino el ciclo de Carnot, a base de sobrecomplicar la infraestructura.

Y no vas a sacar el 100%.

Digamos que la relación entre diferencia de temperaturas y energía eléctrica equivalente no es 1:1 sino que depende del ciclo de carnot.

Si nuestras máquinas pudieran ser termodinámicamente perfectas, lo que podrías lograr por ejemplo es que lo que la temperatura que podrías lograr con una bomba de calor sería igual a la energía que podrías obtener con una turbina al llevar el foco caliente a la temperatura ambiente (el ciclo inverso perfecto)

Obviamente no somos capaces de eso, por nuestros límites físicos, pero hay que entender eso para entender lo que significa "perfecto", en términos de intercambio calor-electricidad, que no es 1:1, sino que depende de la temperatura de los focos caliente-frio.

El calor perdido al obtener hidrógeno, es una pérdida directa 1:1 de electricidad a calor, lo cual es peor que elevar la temperatura usando esa misma electricidad con una bomba de calor. Pero si vuelves a convertir ese calor en electricidad, entonces estarás obteniendo menos energía de la que luego podrías reconvertirla en calor (o sea aún peor al 1:1).

O sea, cada reconversión es siempre a pérdida. Dado que esta es una conversión inevitable, dado que se pretende obtener hidrógeno, reciclar ese calor a electricidad es peor que usar ese calor como calor.

Si estás en una infraestructura aislada, entonces sí, puede tener sentido, para realimentar la energía de generación de la hidrólisis. Lo que estarás haciendo de forma efectiva es obtener un mejor rendimiento de la hidrólisis que sin complicar tanto la cosa. Pero si puedes usar directamente ese calor, te evitas una conversión más, y el resultado será mejor.

Otra cosa es que me hables del uso mismo del hidrógeno, que se considera desplazado en el tiempo respecto a la generación.
Entonces, dado que la electricidad tiene más valor que el calor, puede tener sentido tener una turbina, intentar pasar parte del calor a electricidad aprovechando un quemado eficiente de alta temperatura, y reciclar el calor residual, de forma que esa electricidad recuperada e inyectada a la red, permita a otra gente usarlo en temas más eficientes, incluyendo la calefacción por bomba de calor.

Es decir, para calentar una casa desde un combustible, lo más eficiente sería que la caldera pudiera recuperar electricidad, y con esa electricidad se podrían alimentar bombas de calor. De esa forma, tanto el calor "residual" como la electricidad de alta calidad, pueden ser usados.

Es decir, 1kwh de calor de gas natural o hidrógeno, quemados en una caldera de gas natural sin turbina, te meterá un 1kwh de calor en la casa.
Si tuviera una turbina, podrías tener por ejemplo, 0,3 kwh de electricidad y 0,7 kwh de calor.
Ese 0,3 de electricidad, en una bomba de calor, puede extraer más de 0,3 kwh de calor desde el exterior, por lo que esta complejidad haría el uso del combustible más eficiente.

Lo que ocurre es que la complejidad de la infraestructura se dispararía, especialmente en el reducido tamaño. Por eso en calor de distrito nos podemos plantear modelos más complejos, porque un mismo centro podría estar alimentando a lo mejor 1000 viviendas a la vez.

Mi casa actual tiene una caldera central para un grupo de portales que tiene infraestructura común (garaje, calefacción y ciertas partes de fontanería). Son más de 100 hogares, y ni siquiera es a nivel de distrito, sólo de bloque de viviendas.

En ciudades compactas con 10 alturas, podemos estar hablando de cantidades de calor en el rango del MegaWatio, y a estos niveles sí que podrían pensarse el montar cosas de este tipo, especialmente si hubiera bastantes para que el número de calderas similares fuera grande y permita acotar los costes de mantenimiento y repuestos.

 

[Pinchazo]

almacenar el hidrogeno es gratis?

porque entiendo que tendras que mantenerlo estanco, comprimirlo y eso si es que lo puedes almacenar en estado gaseoso, y no lo tiene que mantener en liquido.

porque entonces si qie no entiendo cual es la ventaja de almacenarlo como hidrogeno cuando puede almacenar el gas natural directamente y crear almacenes como ya se planteo hace tiempo.

Cada conversión es pérdida de energía. Aunque el almacenamiento del hidrógeno sea un poco más complejo y costoso que el metano, generalmente no compensa el convertir el hidrógeno en metano y almacenarlo como tal.
Que por poder, se puede hacer.

Aquí claro, hablamos de convertir la electricidad renovable en combustible. Normalmente la base de partida es hidrógeno (sacado a su vez de hidrólisis de agua con electricidad). Con ese hidrógeno puedes hacer hidrocarburos si quieres, y si lo necesitáramos y fuera la mejor vía, es una opción.

Por ejemplo, podría ser posible que los aviones a hidrógeno finalmente resultaran demasiado complicados, y sin embargo los aviones a gas natural resultaran más sencillos. Entonces para un futuro de emisiones 0 es posible generar el metano mediante esa cadena, electricidad -> hidrógeno -> metano.

Otro ejemplo podrían ser cohetes. Pueden funcionar a hidrógeno, pero dado que no todo escala igual, a veces podría ser más efectivo pasar por el metano que saltarnos el uso de dicho compuesto.

El almacenamiento criogénico del hidrógeno tiene más sentido cuanto mayor es el volumen de energía que pretendemos guardar. El volumen crece con rapidez en comprimido, así que si es mucho el hidrógeno, puede compensar licuarlo y mantenerlo frío.
Esto es complicado y caro, dado que hablamos de refrigeración criogénica, muy baja temperatura, pero los aislamientos térmicos y las infraestructuras de enfriamiento escalarán bien con el tamaño.
Por ejemplo, si pretendiéramos almacenar energía para meses, podría tener sentido plantas de custodia de hidrógeno líquido.

De todas formas, para almacenamientos tan grandes y una vez computado el gasto por conversión, a lo mejor sí nos sale a cuenta convertir a metano.
Tendrán que echar cuentas.

 

[Wein]

Sí y no. Hay un límite termodinámico al aprovechamiento del calor, y otras ineficiencias del modelo del proceso. Si intentaras aproximarte al modelo "perfecto" que no sería el 100% sino el ciclo de Carnot, a base de sobrecomplicar la infraestructura.

Y no vas a sacar el 100%.

Digamos que la relación entre diferencia de temperaturas y energía eléctrica equivalente no es 1:1 sino que depende del ciclo de carnot.

Si nuestras máquinas pudieran ser termodinámicamente perfectas, lo que podrías lograr por ejemplo es que lo que la temperatura que podrías lograr con una bomba de calor sería igual a la energía que podrías obtener con una turbina al llevar el foco caliente a la temperatura ambiente (el ciclo inverso perfecto)

Obviamente no somos capaces de eso, por nuestros límites físicos, pero hay que entender eso para entender lo que significa "perfecto", en términos de intercambio calor-electricidad, que no es 1:1, sino que depende de la temperatura de los focos caliente-frio.

El calor perdido al obtener hidrógeno, es una pérdida directa 1:1 de electricidad a calor, lo cual es peor que elevar la temperatura usando esa misma electricidad con una bomba de calor. Pero si vuelves a convertir ese calor en electricidad, entonces estarás obteniendo menos energía de la que luego podrías reconvertirla en calor (o sea aún peor al 1:1).

O sea, cada reconversión es siempre a pérdida. Dado que esta es una conversión inevitable, dado que se pretende obtener hidrógeno, reciclar ese calor a electricidad es peor que usar ese calor como calor.

Si estás en una infraestructura aislada, entonces sí, puede tener sentido, para realimentar la energía de generación de la hidrólisis. Lo que estarás haciendo de forma efectiva es obtener un mejor rendimiento de la hidrólisis que sin complicar tanto la cosa. Pero si puedes usar directamente ese calor, te evitas una conversión más, y el resultado será mejor.

Otra cosa es que me hables del uso mismo del hidrógeno, que se considera desplazado en el tiempo respecto a la generación.
Entonces, dado que la electricidad tiene más valor que el calor, puede tener sentido tener una turbina, intentar pasar parte del calor a electricidad aprovechando un quemado eficiente de alta temperatura, y reciclar el calor residual, de forma que esa electricidad recuperada e inyectada a la red, permita a otra gente usarlo en temas más eficientes, incluyendo la calefacción por bomba de calor.

Es decir, para calentar una casa desde un combustible, lo más eficiente sería que la caldera pudiera recuperar electricidad, y con esa electricidad se podrían alimentar bombas de calor. De esa forma, tanto el calor "residual" como la electricidad de alta calidad, pueden ser usados.

Es decir, 1kwh de calor de gas natural o hidrógeno, quemados en una caldera de gas natural sin turbina, te meterá un 1kwh de calor en la casa.
Si tuviera una turbina, podrías tener por ejemplo, 0,3 kwh de electricidad y 0,7 kwh de calor.
Ese 0,3 de electricidad, en una bomba de calor, puede extraer más de 0,3 kwh de calor desde el exterior, por lo que esta complejidad haría el uso del combustible más eficiente.

Lo que ocurre es que la complejidad de la infraestructura se dispararía, especialmente en el reducido tamaño. Por eso en calor de distrito nos podemos plantear modelos más complejos, porque un mismo centro podría estar alimentando a lo mejor 1000 viviendas a la vez.

Mi casa actual tiene una caldera central para un grupo de portales que tiene infraestructura común (garaje, calefacción y ciertas partes de fontanería). Son más de 100 hogares, y ni siquiera es a nivel de distrito, sólo de bloque de viviendas.

En ciudades compactas con 10 alturas, podemos estar hablando de cantidades de calor en el rango del MegaWatio, y a estos niveles sí que podrían pensarse el montar cosas de este tipo, especialmente si hubiera bastantes para que el número de calderas similares fuera grande y permita acotar los costes de mantenimiento y repuestos.

Pero si tienes un parque solar o eólico a 10 km de una población mediana como vas a aprovechar ese calor? Además solo en invierno y gran parte de la población en pueblos no tiene instalación de gas natural, Yo diría que ahora hay menos que hace 10 años y porque la potencia se paga mucho más que en Europa que supongo cambiará.

 

[Pinchazo]

Pero si tienes un parque solar o eólico a 10 km de una población mediana como vas a aprovechar ese calor? Además solo en invierno y gran parte de la población en pueblos no tiene instalación de gas natural, Yo diría que ahora hay menos que hace 10 años y porque la potencia se paga mucho más que en Europa que supongo cambiará.

Para mover la electricidad ya tienes una fantástica red eléctrica.
Lo que digo es que los puntos de generación de hidrógeno deberían estar cerca de puntos de consumo de calor para poder cogenerar.

Si pensabas poner la generación más cerca de la producción para ahorrar ineficiencias de transporte, piénsalo dos veces porque el hidrógeno o la electricidad generada en desfase también hay que transportarla.

 

[unedfederico]

El hidrógeno es verde o renovable?

Ah?

Lo es. Otra cosa es que se extraiga de energías no renovables, o que hoy día sea absurdo plantearse un motor de hidrógeno, pero será porque no hay hidrógeno en todas partes.

 

[FULANITODETALYCUAL]

Es dificil de almacenar y un error y acabas como el hindemburg
De hecho una hidrogasolinera salto por los aires en noruega