Economía del hidrógeno hasta 2030

Copa Ortega, Daniel José (2020). Economía del hidrógeno hasta 2030. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Economía del hidrógeno hasta 2030
Author/s:
  • Copa Ortega, Daniel José
Contributor/s:
  • Esteban Ortega, Jorge
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería de Organización
Date: July 2020
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Ingeniería de Organización, Administración de Empresas y Estadística
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

El hidrógeno es el elemento mas abundante del universo y, sin embargo, en nuestro planeta resulta difícil encontrarlo en su estado libre. Aún así, como sucede con la electricidad, puede obtenerse a través de otras materias primas por medio del consumo de alguna fuente primaria. Además, es un elemento que puede ser utilizado el sector energético y observando el incremento que se va a ir dando en el consumo, está visto que es necesario el estudio y aplicación de alternativas sustitutivas al consumo de los combustibles fósiles. La sociedad actual está al borde del colapso. Hay recientes estudios que indican que se va a producir un incremento tanto demográfico como económico, a la par de una reducción de los recursos energéticos actuales. Sobrepoblación implica hasta hora un consumo mayor, lo que equivale a una mayor tasa de emisión de contaminantes. De hecho, se está observando un aumento de 0.8% año a año de emisiones perjudiciales, cosa que no se puede permitir y es necesario lidiar puesto que tiene un gran impacto en el futuro próximo. La sociedad cada vez es más consciente del tema comentado y por medio de los gobiernos e instituciones, se están haciendo esfuerzos considerables y coordinados para reducir las emisiones y fomentar un consumo mas eficiente y menos perjudicial para el planeta sobretodo en un futuro próximo. Además de estas medidas, es un hecho que la sociedad continua y será necesario pensar en sustitutivos energéticos. En este panorama nos encontramos el hidrógeno como candidato firme, debido a su no contaminación y diversas propiedades ventajosas que lo diferencian frente al resto. El hidrógeno no es contaminante en sí, pero puede considerarse como tal en función de cuál sea su procedencia. La producción actual proviene en su mayoría de medios contaminantes, pero posee de ventajas respecto al resto en que puede llegar a emitir cero emisiones y por lo tanto se cumplirían los márgenes de reducción impuestos globalmente. El desarrollo tecnológico de medios productivos de hidrógeno ha sido mínimo en la última década, pero se ha dado un cambio radical. Los esfuerzos actuales, por lo tanto, se encuentra en afianzar y mejorar dos formas productivas desarrollada hace escasos años. Estas son la producción de hidrógeno por medio de una electrolisis en la que la electricidad provenga de energía renovable (0 kg CO2/ kg H2) y la producción por medio de gas natural con tecnologías de capturación (CCUS) que reducen la emisión a cifras casi inexistentes (1 kg CO2/ kg H2). Aún así en este proyecto estudiamos todas las formas de producción existentes, así como aquellas que van apareciendo, puesto que cambios tecnológicos, económicos o sociales, pueden cambiar la forma de producción del elemento de un día para otro. La producción es imprescindible para el desarrollo de la tecnología, pero si no tiene usos potenciales una vez producido, no tiene interés en la inversión inicial. En este sentido el hidrógeno es utilizado de forma usual en el refinado de petróleo, en industrias como la química o la de los metales y también para generaciones de altas temperaturas en procesos gracias a su elevada energía de liberación. En estos usos, el hidrógeno suele obtenerse de forma mayoritaria como producto secundario, pero se esta viendo que, con el aumento de tendencia por este elemento, es necesario la generación de un mercado global y un sector especializado en la producción principal del mismo. Con la aparición de este nuevo mercado global, está visto que surgen conceptos como almacenamiento o transporte que antes no se veían debido al consumo in situ en planta. Ahora se estudian opciones prometedoras en almacenamiento prolongado, como las cuevas de sal, y se desarrollan y estudian redes de transporte actuales y nuevas, como es el caso del sistema de gaseoductos o transporte a través de cargueros. Si bien hemos comentado la producción y usos del hidrógeno, es cierto que aún no tiene altos niveles de competitividad frente a otras alternativas, pero existe inversión e intención, no solo por los acuerdos y tratados para 2030, sino también por las áreas de impacto que son la punta de flecha de la irrupción del hidrógeno en la sociedad actual. Las principales áreas de impacto son aquellas en las que se está demostrando, en ocasiones por estudios y en ocasiones por proyectos reales, que el hidrógeno genera una posición ventajosa respecto al resto de alternativas. Nos encontramos en primer lugar con el hidrógeno como combustible limpio donde destacamos en particular la posición ventajosa que otorga al transporte por carretera y al transporte marítimo. En segundo lugar, nos encontramos el impacto que tiene en el sector energético, en especial la mayor ventaja radica en el almacenamiento prolongado que hace que sea la mejor opción frente a las nuevas baterías que irrumpen en el sector. Por último, nos encontramos con el sistema de calefacción que aún está en desarrollo, pero puede representar mejoras en eficiencia en edificaciones. Por lo tanto, en este sentido vamos a tratar la situación actual y futura de uno de los elementos mas prometedores y con mayor impacto social y medio ambiental. Un recorrido por su producción, su uso, su almacenamiento o su distribución, en el que se hablará tanto de sus ventajas como de sus inconvenientes y en donde se tratará todas las opciones destacando aquellas que tienen mayores posibilidades.

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Item ID: 62906
DC Identifier: http://oa.upm.es/62906/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:62906
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 16 Sep 2020 13:42
Last Modified: 06 Oct 2020 22:30
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