Hala ere, inbertsio horietako asko hidrogenoa benetako alternatiba izan daitekeela bermatzera bideratuta daude. Bere abantaila teorikoak eta potentziala gorabehera, oraindik ere, aukera askorekin batera, bere balio-katea osatzen duten etapetan zehar erronka handiak dituen industria da.
Berriztagarrien bultzadak hidrogenoaren ekoizpena bizkortuko du
Gure blogeko aurreko sarreretan azaldu dugunez, gaur egun elektrolisia da hidrogenoa lortzeko ekoizpen-biderik jasangarriena eta garatuena. Gainera, H2 purutasun handiena duen sistema da (ia % 100), eta horrek balio handia ematen dio, emaitza hobeak eskaintzen baititu ondoren ustiatzeko. Horrek guztiak ez du inolako eraginik ingurumenean, ingurunerako toxikoa ez den prozesua baita.
Gaur egun, elektrolisiaren bidez hidrogenoaren ekoizpena bultzatzeko elkarrekin garatzen ari diren hiru kategoria edo ibilbide daude.
Ibilbide horiek, garapen handienetik txikienera, hauek dira: elektrolisi alkalinoa (AWE), yh hjb protoiak trukatzeko mintz bidezko elektrolisia (PEM) eta tenperatura altuko oxido solidoaren elektrolisia (SOEC).
Bakoitzak bere indarguneak eta hobetu beharreko arloak dituen arren, gaur egun industriak duen erronka handia dute komunean: hidrogenoa hiru bide horietako edozeinetatik lortzeak dakarren egungo ekoizpen-kostua murrizteko beharra.
AEBetako Energia Departamentuaren kalkuluen arabera, hidrogenoaren ekoizpen-kostua kilogramoko 2 dolar baino gutxiagokoa izan beharko litzateke (ia 1,8 euro), edozein aplikaziotan lehiakorra izateko.
Hala ere, oraindik urrun dirudien helburua da, Energiaren Nazioarteko Agentziak 2019ko txostenean aurkeztutako zifrei erreparatuz gero; izan ere, txostenean ikus daitekeenez, herrialde edo eskualde batek ere ez du oraindik kopuru hori lortu (txosten beraren arabera, 3 dolar ingurukoa da). Hala ere, logikak pentsarazten du datozen urteetan kopuru hori murrizten hasiko direla, hidrogenoa ekoizteko erabiliko diren energia berriztagarrien kostua murriztu egingo baita, eta horrek prozesu horien opexa nabarmen murriztea ekarriko du.
Gainera, hidrogenoaren aldeko apustua egiten ari diren erakundeek, hala nola Energia Berriztagarriaren Nazioarteko Agentziak edo Nazio Batuen Erakundeak berak, hainbat estrategia definitu dituzte aurreikuspen horiek ekoizpen-kostu hori murrizteko beste bide batzuekin osatzen saiatzeko. Merkatze hori, berriztagarri merkeagoen erabileran ez ezik, eskala-ekonomien garapenean ere moteltzen dela dirudi, horrela, ekoitzitako kilogramoko kostua murriztuko duten bolumen handietan ekoizpen-maila handitzea bilatuz.
Horregatik hasi dira sortzen gaur egun Green Hydrogen Catapult, besteak beste, Iberdrola, Yara edo Envision bezalako enpresen arteko lankidetza-sareak, egungo ekoizpen-mailak handitzeko eta batez besteko kostua murrizteko helburuarekin.
Horrelako ekimenak, aipatutako energia-iturrien merkatzearekin batera, elektrolizatzaileen industriaren pixkanakako inplementazioaren oinarri izango diren palanka handiak izango dira.
Era berean, identifikatu diren beste merkatze-bide batzuk hauek dira: elektrolisi-prozesuaren eraginkortasuna hobetzea (gaur egun gertatzen diren energia-galerak murriztuz) eta sorkuntza-teknologiak lortutako hidrogenoa erabiltzea bilatzen den erabilera edo aplikazio zehatzera egokitzea. Horren guztiaren helburua hidrogenoa gero eta merkeago lortzea da, eta hori da, gaur egun, datozen urteetako trantsizio energetikoa bizkortzeko bide nagusia.
Biltegiratzeko eta banatzeko azpiegiturak garatzeko beharra
Hidrogenoa lortu ondoren, balio-katearen hurrengo etapak haren biltegiratzea eta banaketa dira, noiz eta non nahi den erabiltzeko.
Hidrogenoaren dentsitate baxua dela eta, metaketak bolumen handiak eskatzen ditu eta presio altuekin eta tenperatura baxuekin lotuta dago. Hori erronka bat da biltegiratze-azpiegiturentzat zein garraiorako, oro har garestiak eta ahalmen handikoak diren metodoak behar baitira.
Adibidez, hidrogenoa gaur egun gas naturala bezain nonahikoa izan dadin, azpiegiturak eta sareak hobetzeko eta eraikitzeko programa koordinatu handi bat behar da. Hobekuntza horrek, besteak beste, bere arintasuna aprobetxatzea ahalbidetuko luke; izan ere, hidrogenoa metanoa baino ia hiru aldiz azkarrago jariatzeko gai da hodien bidez, eta horrek eskala handiko garraiorako aukera errentagarri bihurtzen du.
Ildo horretan, European Hydrogen Backbone bezalako ekimenak sistema horien garapenean ari dira lanean. Sistema horiei esker, hidrogenoaren ekoizpenean eta erabileran pixkanaka-pixkanaka gasbideen enborreko sare bat sortu ahal izango litzateke, hidrogeno-ibarrak (hidrogeno-hornidura eta -eskaera zentroak) elkarren artean lotuko dituena. Hainbat aurreikuspenen arabera, sare horiek 6.800 km-ko luzera izan dezakete 2030ean, eta 23.000 km-koa 2040an.
Sare horiek energia-sisteman integratzen diren heinean, errepide edo itsasontzi bidezko beste garraio-aukera batzuek ekar dezaketen kostu handiari aurre egin ahal izatea espero da.
Gaur egun, azken arazo horrek eta oraindik azpiegiturarik ez egoteak eragiten du konpainia batzuek eredu alternatiboak planteatzea gai horren eragina murrizteko. Adibidez, faktore kritikoa da hidrogenoz propultsatutako ibilgailuentzat etorkizunean hornikuntza-estazioen garapena bermatu ahal izatea.
Hala, Standard Hydrogen bezalako enpresak hornikuntza-ereduak lantzen ari dira, estazioak hidrogenoa sortzeko fasea eta ondorengo erregaia konbinatzen baititu. Horretarako, National Grid energetikoarekin elkartu dira. National Grid instalazio horiek kudeatzeaz eta sortzeaz arduratuko da, energia sortzen duen gelaxka geldikor bat barne hartzen duen sistema modular trinko baten bidez. Horren truke, konpainia elektrikoak sortutako energia erabili ahal izango du eskaria oso handia bada; horrela, inbertsioa bizitzako lehen urteetan errentagarri bihurtuko da, eta hidrogenoz dabiltzan ibilgailuen eskaria gero eta handiagoa izango da.
Nolanahi ere, berriz ere ikus daiteke azpiegitura horien garapenean bolumena, efizientzia eta errentagarritasuna bermatzen duten eskala-ekonomien garapenak berebiziko garrantzia duela industria horrek planteatutako erronkak gainditzen.
Hidrogenoan oinarritutako aplikazioak, trantsizio energetikorako gakoak
Azkenik, erabileren etapa aurkitzen dugu, hidrogenoak eskaintzen dituen abantailak aprobetxatzea helburu duena, hala nola, geldikorra edo garraioa. Hementxe sartzen dira erregai-pilak, energia kimikoa (hidrogenoa) energia elektriko bihurtzeko aukera ematen duten gailuak.
Pila horiei lotutako teknologia desberdinak dauden arren, bi dira orain arte emaitza onenak eta potentzial handiena erakutsi duten alternatibak.
Alde batetik, protoiak trukatzeko mintz pilak daude (PEMFC ere esaten zaie), eta abantailen artean dituzte tenperatura baxuan jarduteko gaitasuna, korronte- eta potentzia-dentsitate handia, malgutasuna eta energia sortzeko bitarteko trinkoa izatea.
Bestetik, oxido solidoaren pilak (SOFC) daude, elektrolito gisa oxido solidozko material bat erabiltzeagatik izena hartzen dutenak. Kasu honetan, bere eraginkortasun altuak eta dentsitate altuak etorkizunean potentzial alternatibo gisa kokatzen duten bi indargune handi suposatzen dute.
Batzuek zein besteek, automobilarena bezalako sektoreetan, emisiorik gabeko ibilgailuak ugaltzea ahalbidetu dezakete, autonomia handikoak (kilo bat hidrogenok 100 km inguru egiteko aukera ematen duela kalkulatzen da) eta, gainera, hornikuntza azkar baten abantailarekin (gaur egun hori sendotasuna da beste alternatiba batzuekin alderatuta, hala nola auto elektrikoarekin).
Hala ere, berriro ere kostuak gainditu beharreko erronka bat planteatzen du, adopzio handiagoa lortzeko. Eskala handiko ekoizpena eskatzen dute (kasu honetan, erregai-pilarena berarena), teknologia horiek hartzea erakargarri egingo duten errentagarritasun-mailak lortzeko. Hala ere, gainerako balio-katearen merkatzeak eta horrek etapa honetan izango duen eraginak alderdi hori pixkanaka murrizten joatea ahalbidetuko duela espero da.
Horrekin batera, segurtasuna hobetzeko lanean ari dira, teknologia mota horiek izan ditzaketen eragiketa-tenperaturak direla eta.
Hala ere, bi alternatiba horiek lortutako eraginkortasuna gainditu beharreko erronka handia da teknologia horien erabilera jendarteratu ahal izateko. Hori gertatzen da, adibidez, bide horren bidez propultsatutako ibilgailuekin, etorkizunean bateriak bezalako alternatiben aurrean partida galtzen baitute.
Horrela, Garraioaren eta Ingurumenaren Europako Federazioak egindako azterketa baten arabera, ibilgailu elektrikoen eraginkortasuna gaur egun ia 50 puntu portzentual handiagoa da erregai-piladun ibilgailuena baino ( % 77 eta % 29, hurrenez hurren). Hau da, hidrogenoz propultsatutako ibilgailu bat mugitzeko behar den energia primarioarekin 2 auto baino gehiago joan litezke baterietara.
Emaitza horiek gorabehera, datozen urteetan hidrogenoaren eraginkortasuna handitzea espero da, Hyundai edo Toyota bezalako konpainiak egiten ari diren aurrerapenei eta apustuari esker; izan ere, datozen urteetarako hidrogeno piladun autoen flotak handitzen ari dira.
