hidrógeno verde
Las emisiones durante la producción de módulos de silicio cristalino significan que el H2 renovable producido a partir de su electricidad puede no cumplir con los límites de gases de efecto invernadero requeridos para el ciclo de vida
21 abril 2023.- El hidrógeno verde producido totalmente a partir de energía solar no podría recibir la tasa máxima de $3/kg del crédito fiscal a la producción (PTC) de EE.UU. debido a las emisiones aguas arriba de la fabricación de paneles solares, según cifras de un nuevo informe de la Agencia Internacional de la Energía (AIE).
Y solo la energía eólica fabricada con las turbinas más ecológicas calificaría para la tarifa PTC de $ 3/kg, debido a las reglas de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) del ciclo de vida establecidas en la Ley de Reducción de la Inflación (IRA) del año pasado.
De acuerdo con la IRA, solo los proyectos de hidrógeno limpio con emisiones de GEI de por vida inferiores a 0,45 kilogramos de CO 2 equivalente (CO 2 e) por kilogramo de H 2 calificarían para el 100 % del PTC: $3/kg (si también se cumplen los requisitos salariales de la ley).
Los proyectos con GEI de ciclo de vida de 0,45-1,5 kg CO 2 e/kgH 2 solo obtendrán el 33,4 % del crédito fiscal total .
“Según el análisis del ciclo de vida, la producción de módulos fotovoltaicos solares [de silicio cristalino], por ejemplo, actualmente está asociada con emisiones de 18-50 g de CO 2 equivalente/kWh, lo que daría como resultado una intensidad de emisiones de la producción de hidrógeno de 0,9- 2,5 CO 2 e/kg H 2 ”, dice el informe, Towards hydrogen definitions based on their emissions intensity.
El silicio cristalino es, con mucho, el tipo más común de panel solar. Se dice que los paneles solares que no son de silicio, como los producidos por el fabricante estadounidense First Solar, tienen una intensidad de carbono significativamente menor durante la producción y, por lo tanto, podrían estar en una mejor posición para permitir que los productores de hidrógeno verde alcancen esa tasa de $3/kg. Sin embargo, dicha tecnología de película delgada a base de cadmio no se menciona en el informe de la IEA, por lo que no se sabe si alcanzaría el umbral de 0,45 kgCO 2 /kgH 2 .
La AIE ha dicho que hasta que el Tesoro de EE.UU. no publique los detalles sobre las regulaciones para el PTC de EE.UU., "no es posible evaluar la elegibilidad de los proyectos para el crédito fiscal".
También establece que el modelo GREET especificado para la evaluación de gases de efecto invernadero del ciclo de vida en el IRA "asume cero emisiones para el hidrógeno producido a partir de energía solar fotovoltaica y eólica".
La intensidad de emisiones de origen solar declarada de 0,9-2,5 CO 2 e/kgH 2 también significaría que el hidrógeno derivado de la energía solar tampoco calificaría para la tasa máxima de subsidio de Canadá en sus propios créditos fiscales a la producción recientemente anunciados, que brindan un 40 % de desgravación fiscal en proyectos con emisiones de GEI durante el ciclo de vida inferiores a 0,75 kgCO 2 e/kgH 2 .
Según el informe de la AIE, el hidrógeno verde fabricado únicamente con energía eólica terrestre también tendría dificultades para calificar para el crédito fiscal estadounidense de $3/kg.
“En el caso de la energía eólica terrestre, las emisiones integradas de 8-16 g CO 2 e/kWh [en turbinas eólicas] se traducirían en una intensidad de emisiones de 0,4-0,8 kg CO 2 e/kg H 2 ”, explica. No se dan cifras para el hidrógeno producido a partir de energía eólica marina.
Y para consternación de los defensores del H 2 verde , la AIE otorga al hidrógeno producido a partir de la energía nuclear una tasa de GEI de ciclo de vida de 0,1-0,3 kgCO 2 e/kgH 2 , lo que significa que sin duda calificaría para las tasas de PTC más altas en EE.UU. y Canadá.
El único otro método de producción de hidrógeno que calificaría para la tarifa de $ 3/kg sería la gasificación de biomasa con captura de carbono, una configuración costosa que en realidad permitiría emisiones negativas porque la biomasa absorbe CO 2 del aire a medida que crece.
La tabla que sigue presenta todas las emisiones de GEI del ciclo de vida de los diferentes tipos de producción de H 2 mencionados en el informe de la AIE. Es de esperar que la UE siga los pasos de EE.UU. en materia de subvenciones a proyectos renovables.
| Método de producción | Ciclo de vida de emisiones de gases de efecto invernadero (kgCO 2 e/kgH 2 ) |
| Gasificación de biomasa con CCS (tasa de captura del 95%) (astillas de madera) | menos 21-menos 16 |
| Electrólisis de la energía nuclear | 0.1-0.3 |
| Electrólisis de la energía eólica terrestre | 0.4-0.8 |
| Oxidación parcial de gas natural con CCS (tasa de captura del 99%) | 0.8-4.6 |
| Electrólisis a partir de energía solar | 0.9-2.5 |
| Gasificación de biomasa (astillas de madera) | 1.0-4.7 |
| Reforma de metano con vapor (gas natural) con CCS (tasa de captura del 93 %) | 1.5-6.2 |
| Pirólisis de metano mediante quemadores de plasma (depende de la electricidad utilizada) | 2-16 |
| Gasificación de carbón con CCS (tasa de captura del 93%) | 2.6-6.3 |
| SMR de gas natural con CCS modernizado (tasa de captura del 50 %) | 5-8 |
| SMR de gas natural sin CCS (utilizando la mediana global de las emisiones upstream y midstream) | 11 |
| Gasificación de carbón | 22-26 |
| Electrólisis de la red eléctrica (de energía alimentada con gas natural) | 24-32 |
| Electrólisis de la red eléctrica (de energía a carbón) | 50-57 |
notas sobre la mesa
Estas cifras incluyen las emisiones de gases de efecto invernadero upstream y midstream del gas natural y el carbón, así como las emisiones de la producción de equipos.
La pirólisis de metano, que calienta el gas natural en ausencia de aire para producir hidrógeno y carbono sólido, en lugar de CO2, tiene cifras de emisiones más altas que la reforma de metano con vapor (SMR), que produce CO2, debido a las mayores cantidades de gas fósil requeridas. dice el informe.
El informe de la AIE no proporciona cifras para el reformado autotérmico (ATR), un método alternativo para producir hidrógeno azul y CCS, que se dice que permite tasas de captura de carbono más altas que SMR. El documento explica: "La tecnología ATR sin captura de CO2 ya se usa hoy en día en la industria química, pero aún no está en funcionamiento ninguna planta ATR con CCS, aunque hay varios proyectos planificados".
Las tasas de captura indicadas en la tabla parecen ser las tasas máximas permitidas por cada tecnología.
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