Due to the diversity of resources, the use of the hydrogen energy vector means a far more secure energy supply and better access to energy. Depending on the locally-available resources, every city and country can choose the most cost-effective way to produce hydrogen. Every transformation cost represents an energy cost, whose costs are acceptable (as with electricity), however unlike electricity, hydrogen is easy to store.Within the different hydrogen production processes, we can distinguish between hydrogen produced from non-renewable sources and that produced from renewables. The hydrogen production methods from non-renewable sources have been used for over a century in different industrial processes, for example, hydrogen produced by reforming natural gas for the hydrocracking process in refineries; or hydrogen produced from reforming natural gas for the synthesised ammonia process for the fertiliser and explosives industry. Hydrogen produced in this way emits around 12 tonnes of CO2 per tonne of hydrogen produced. Hydrogen production methods from renewable sources, such as for example, reforming, partial oxidation and biomass gasification, have been used for decades, however are more geared towards the production of syngas and its subsequent combustion in internal combustion engines with a low calorific value, rather than being used in the production of hydrogen per se, after passing through the syngas purification stage. As regards methods of producing hydrogen from renewable sources, and linked to the mass introduction of renewable energy power plants that are being deployed at global level (solar, wind power, hydro, tidal, etc.), water electrolysis is the most appropriate production method and the one which is awakening the most interest for industries and administrations in different countries worldwide. Electrolysis is an electrochemical process though which, hydrogen and oxygen are obtained from electricity by breaking down the water molecule. It involves a method that allows hydrogen to be cleanly produced, provided the energy used for the process is renewably-sourced. Its widespread importance compared to the rest of the renewable hydrogen production technologies is mainly due to: • Using electricity as a primary source for breaking down the water molecule provides a high degree of flexibility so that it can be integrated into the different renewable production facilities. • Electrolysis is able to operate at partial loads and vary the load very fast, thereby providing the high level of flexibility for connection to the renewable production facilities. • The electrolysers are made up of modular systems that are easily scalable from low to high outputs, meaning they can be used for both centralised and decentralised production. HIDRÓGENO: VECTOR ENERGÉTICO DEL PRESENTE Y FUTURO El hidrógeno es el elemento más abundante del universo, pero no se encuentra de forma libre en la tierra. No es un recurso natural, es decir, hay que producirlo, al igual que sucede con la electricidad, motivo por el que se suele decir que el hidrógeno es un vector energético. El hidrógeno puede producirse a partir de recursos muy variados (agua, recursos fósiles, biomasa, microorganismos, etc.), siguiendo diversos procesos de transformación como electrólisis, gasificación, reformado, fotoelectrólisis, fotobiólisis, y otros. HYDROGEN: THE ENERGY VECTOR OF TODAY AND TOMORROW Hydrogen is the most abundant element in the Universe, but is not freely available in the ground. It is not a natural resource, in other words, it has to be produced, just like electricity, which is why use it is usually said that hydrogen is an energy vector. Hydrogen can be produced from a wide range of resources (water, fossil resources, biomass, microbes, etc.), following different transformation processes including electrolysis, gasification, reforming, photoelectrolysis and photobiolysis. Por la diversidad de recursos, la utilización del vector energético hidrógeno implica mayor seguridad de abastecimiento energético y mayor acceso a la energía. En función de los recursos disponibles localmente, cada ciudad o país puede escoger entre la forma más coste-efectiva para la producción de hidrógeno. Todos los gastos de transformación suponen un gasto energético, cuyos costes son asumibles (como sucede con la electricidad), pero a diferencia de la electricidad, el hidrógeno es fácilmente almacenable. Dentro de los diferentes procesos de producción de hidrógeno, se distingue entre el hidrógeno producido a partir de fuentes no renovables y el producido a partir de renovables. Los métodos de producción de hidrógeno a partir de fuentes no renovables se han utilizado desde hacemás de cien años en diferentes procesos industriales, por ejemplo el hidrógeno producido mediante reformado de gas natural, para el proceso de hidrocraqueo en refinerías o el hidrógeno producido a partir de reformado de gas natural, para el proceso de síntesis de amoniaco para la industria de fertilizantes y explosivos. El hidrógeno producido de esta forma, tiene una emisión de CO2 de aproximadamente 12 t por tonelada de hidrógeno producido. Los métodos de producción de hidrógeno a partir de fuentes renovables, como por ejemplo el reformado, la oxidación parcial y la gasificación de biomasa, se vienen utilizando desde hace décadas, pero más orientados a la producción de gas de síntesis y su posterior combustión en motores de combustión interna de bajo poder calorífico, que para ser utilizados en la producción de hidrógeno propiamente, previo paso por la etapa de purificación de la corriente del gas de síntesis. En lo que se refiere a métodos de producción de hidrógeno a partir de fuentes renovables, y ligado a la implantación masiva de plantas de generación de energía renovable, que se están implementando a nivel mundial (instalaciones solares, eólicas, hidráulicas,mareomotrices, etc.), la electrólisis del agua es el método de producciónmás adecuado y el que más interés está despertando por parte de las industrias y las administraciones de los diferentes países a nivel mundial. La electrólisis es un proceso electroquímico por el cual, a partir de electricidad, se obtiene hidrógeno y oxígeno a través de la descomposición de la molécula de agua. Se trata de un método que permite la producción de hidrógeno de manera limpia, siempre y cuando la energía que se utilice para el proceso provenga de fuentes renovables. Su importancia generalizada frente al resto de tecnologías de producción de hidrógeno renovable, se debe principalmente a: • Utiliza electricidad como fuente primaria para la ruptura de la molécula de agua, disponiendo de una gran flexibilidad para ser integrada con las distintas instalaciones de producción renovable. • La electrólisis tiene la capacidad de operar a cargas parciales y variar la carga de forma muy rápida, lo que ofrece una gran flexibilidad para acoplarse con las instalaciones de producción renovable. • Los electrolizadores están compuestos de sistemas modulares que permiten su fácil escalado desde bajas hacia altas potencias, por lo que puede ser utilizado tanto para producción centralizada como descentralizada. FuturEnergy | Diciembre 2019-Enero 2020 December 2019-January 2020 www.futurenergyweb.es 49 Hidrógeno | Hydrogen
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