Los combustibles fósiles han impulsado grandes avances en el progreso humano, permitiendo a la humanidad innovar y prosperar. Por muy buenas que hayan sido para nosotros, las formas más sustentables de impulsar el progreso están pasando a un lugar central. La energía renovable está reemplazando a los combustibles fósiles y, gracias a la química responsable de Chemours, están a punto de lanzar una economía energética completamente nueva.
Un cambio histórico
Las fuentes renovables han constituido una parte cada vez mayor de la combinación energética y, debido, en parte, a la pandemia de COVID-19, ese cambio se ha acelerado.
Los cambios relacionados con la pandemia en la forma en que vivimos, trabajamos y jugamos están ayudando a reducir las emisiones1. El sector del transporte consume mucho menos combustible que antes2, y puede ser así en los próximos años a medida que se solidifiquen los patrones de vida y trabajo cambiados. Parece que trabajar desde casa, por ejemplo, llegó para quedarse.
El transporte no es la única industria afectada. Todo el sector energético se ha sacudido3, incluida la inversión en infraestructura renovable e innovación, pero las fuentes de energía limpia ya están compitiendo con sus progenitores fosilizados como la fuente de energía preferida del futuro.4. Las estimaciones anticipan que el 90% de la nueva generación de energía en 2020 provendrá de fuentes renovables5. La presión social y la economía simple se combinan para hacer que las fuentes de energía renovables sean más atractivas, especialmente en un momento en el que la flexibilidad y el costo son claves.
Pero, ¿son suficientes la energía solar y la eólica?
Conozca la economía del hidrógeno
Si queremos reducir nuestras emisiones drásticamente, debemos descarbonizar la producción de energía, y una forma de hacerlo es a través de la economía del hidrógeno. Al utilizar energía renovable para crear hidrógeno, podemos crear un sistema de energía libre de emisiones. Y al hacerlo, podemos superar una de las únicas desventajas de la energía renovable y marcar el comienzo de la próxima normalidad para la economía energética mundial.
Las fuentes de energía renovables, como la solar y la eólica, son intermitentes. Generan energía cuando sopla el viento y brilla el sol, y dependen de fluoropolímeros avanzados como recubrimientos Teflon™ y lubricantes de alto desempeño Krytox™ para seguir funcionando sin problemas. Sin embargo, ¿qué sucede cuando el sol oculta su rostro o el viento amaina? ¿Qué hace cuando hay más energía de un día soleado y ventoso de la que puede almacenar? Ahí es donde entra el hidrógeno.
Química esencial para la energía
Debido a las notables propiedades químicas de los materiales de intercambio iónico como las dispersiones y membranas de intercambio de protones Nafion™, podemos convertir la energía solar y eólica en hidrógeno limpio, instantáneamente. Las membranas Nafion™ nos permiten aplicar el exceso de energía de fuentes renovables al agua, electrolizándola en sus componentes: hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno resultante es un combustible casi perfecto. Convertirlo proporciona una generación de calor de alta calidad y lo único que emite es vapor de agua puro.
Los procesos industriales de uso intensivo de energía pueden utilizar hidrógeno como materia prima para sectores difíciles de abatir, como la fabricación de acero y la producción de amoníaco, que actualmente funcionan en gran parte con carbón.6. De hecho, el hidrógeno puede eventualmente proporcionar energía para toda la manufactura y puede reemplazar al coque en la reducción de mineral de hierro.
La manufactura se lleva a cabo principalmente fuera de la vista, pero uno de los usos más destacados del hidrógeno ya está en camino de hacer que la energía del hidrógeno sea más un nombre familiar. De hecho, cuando la mayoría de la gente piensa en la energía del hidrógeno, es probable que estén pensando en automóviles, autobuses y camiones impulsados por celdas de combustible de hidrógeno. Pero ese hidrógeno necesita membranas de alta calidad para funcionar de manera eficiente y confiable, y las membranas y dispersiones Nafion™ son ideales para mantener las ruedas girando.
El hidrógeno también puede aparecer más cerca de casa. La belleza de esto es que, para algunos usos, podemos utilizar nuestra infraestructura de gas natural existente. Inyectar hidrógeno en la red de gas significa que se puede utilizar para calefacción doméstica, de edificios o industrial con un mínimo de reacondicionamiento.
Poder máximo
Cambiar a una economía del hidrógeno parece una tarea gigantesca, pero la tecnología ya está disponible. Las membranas esenciales como Nafion™ tienen la resistencia y el rango de desempeño para soportar las desafiantes condiciones que se encuentran en las plantas a gran escala y el abuso diario de automóviles, camiones y autobuses.
El desafío es la escala. El costo de producir hidrógeno se desplomará con la generación a gran escala de hidrógeno a partir de fuentes renovables y la electrólisis del agua. La combinación del apoyo coordinado para el desarrollo del hidrógeno en toda la cadena de valor y la formulación de políticas acelerará la reducción de costos, tal como ya ha sucedido con la energía eólica y solar.
Sin embargo, vemos acción. Por ejemplo, la Unión Europea ha lanzado un proyecto regional para hacer exactamente eso, reemplazar los combustibles fósiles con hidrógeno generado por fuentes renovables. Al cambiar a una economía basada en el hidrógeno, la UE espera reducir las emisiones de carbono en un 45% para 2030 y llegar a cero neto para 2050.7.
También quieren aumentar la cantidad de vehículos propulsados por celdas de combustible de 1 millón a 17 millones para 2040, haciendo así una reducción significativa en las emisiones de carbono.8. Después de todo, el transporte representa un tercio de todas las emisiones de CO2 9.
La nueva administración estadounidense parece ansiosa por seguir el ejemplo de la UE en invertir en la descarbonización de la economía. Hay planes en marcha para invertir USD 2 billones en generación solar y eólica durante los próximos cuatro años, con el objetivo de hacer que el sector energético de EE. UU. esté libre de carbono para 2035 con emisiones netas cero para 2050.10.
Con más energía renovable, se obtiene más energía excedente disponible para producir hidrógeno, lo que reduce los costos y aumenta aún más la competitividad de la energía renovable. Pronto, necesitaremos actualizar el viejo dicho. No haremos heno mientras brille el sol; estaremos produciendo hidrógeno.
