Mientras Estados Unidos enfrenta desafíos importantes para aumentar la producción de hidrógeno de manera rentable y respetuosa con el medio ambiente, un nuevo estudio de Cornell describe estrategias para satisfacer hasta el 75% de la futura demanda de hidrógeno del país aprovechando la energía eólica marina.

la demanda dehidrógenoSe espera que crezca significativamente en las próximas décadas, con la producción a partir de fuentes de energía renovables comoturbinas eólicas marinas, en lugar de los combustibles fósiles, siendo esencial para que el hidrógeno sea considerado "verde".Sin embargo, se necesitarían 0,96 teravatios de capacidad eólica marina para producir el 75% del potencial de consumo potencial de hidrógeno del país, según el estudio de Cornell.publicadoen el diarioEnergía y ciencias ambientales.

Instalar tanta capacidad requeriría que Estados Unidos aumentara drásticamente su uso de energía eólica marina, pasando de utilizar solo el 1% de su potencial de recursos técnicos a más del 22%, dijo Fengqi You, profesor de Energía de Roxanne E. y Michael J. Zak.Ingeniería de Sistemas, quien fue coautor del estudio con el estudiante graduado Rishi Kaashyap Balaji.

"Este es un aumento masivo enenergía eólica marinaproducción, pero seguir este enfoque no sólo brindaría una oportunidad para que Estados Unidos estimule el crecimiento en un importante sector energético, sino que también evitaría los posibles desafíos del uso de la tierra y el agua derivados del desarrollo de infraestructura de energía renovable a gran escala a nivel nacional", dijo Fengqi You, quien esTambién es miembro principal de la facultad del Centro Cornell Atkinson para la Sostenibilidad.

El estudio adopta un enfoque integral para analizar los impactos económicos y ambientales de la producción de hidrógeno a partir de energía eólica marina mediante el empleo de un marco de optimización, una evaluación del ciclo de vida y un análisis espacial a múltiples escalas.Examina dos métodos de entrega: hidrógeno gaseoso licuado y comprimido, al tiempo que incorpora datos de la velocidad del viento y la demanda de hidrógeno a nivel estatal, entre muchos otros parámetros.

"Un hallazgo clave es que el transporte de hidrógeno gaseoso comprimido a través de gasoductos ofrece claras ventajas económicas y ambientales sobre el transporte de hidrógeno licuado", dijo Balaji.

"El costo y la energía necesarios para licuar el hidrógeno a -253 grados Celsius hacen que la ruta del hidrógeno licuado sea muy costosa. Sin embargo, este método aún merece consideración, ya que construir una extensa infraestructura de tuberías podría resultar un desafío monumental".

El estudio también conceptualiza los 'centros de hidrógeno marinos': estados agrupados en regiones geográficas que se alinean ampliamente con el programa de Centros Regionales de Hidrógeno Limpio del Departamento de Energía de EE. UU. anunciado en 2023. Los centros comprenden la infraestructura necesaria para la producción, el almacenamiento y el uso final dehidrógeno limpio, optimizando la ubicación de las instalaciones y aportandoahorro de costoshasta un 30% a través de infraestructura compartida, según You.

"La costa este emerge como una región de gran interés para la producción de hidrógeno verde basada en energía eólica marina debido a su altavientovelocidades, una demanda regional significativa, un potencial excedente abundante y perspectivas prometedoras para el establecimiento de instalaciones orientadas a la exportación para atender a los importadores netos de hidrógeno en los mercados europeos", dijo You.Utilizando las vías óptimas del estudio, producir hidrógeno en alta mar podría costar entre 2,50 y 7 dólares por kilogramo, con emisiones de gases de efecto invernadero muy por debajo del punto de referencia de 4 kilogramos de dióxido de carbono equivalente.

Esto califica al hidrógeno verde para recibir créditos fiscales a la producción en virtud de la Ley de Reducción de la Inflación, lo que aumenta aún más su competitividad en el mercado, dijo You.

"Serán cruciales políticas de apoyo adicionales, como mecanismos de fijación de precios del carbono", añadió You."La centenaria Ley Jones, por ejemplo, complica los proyectos marinos al requerir barcos construidos y tripulados en el país, pero a partir de 2020, ningún barco con bandera de EE. UU. podía realizar tareas como ensamblar turbinas en el mar. Nuestro trabajo analiza la importancia de políticas flexibles paraabordar estos desafíos prácticos para el crecimiento de la industria".