Mientras que las industrias de energías renovables y combustibles fósiles han estado luchando para ganar la discusión sobre cómo se debe producir el hidrógeno limpio requerido para la transición energética, una tercera opción ahora está compitiendo por ser el centro de atención y ofrecer una solución de carbono negativo: el hidrógeno de los desechos.
La start-up de California Ways2H puede tomar desechos sólidos municipales (RSU), la basura que arrojan los hogares y las empresas, así como plásticos y desechos médicos peligrosos, y convertirlos en hidrógeno, a un costo mucho más barato que el H2 verde producido a partir de energías renovables a través de electrólisis.
En comparación, el costo del hidrógeno verde de la energía eólica o solar cuesta alrededor de $11-16 por kg actualmente, según Hydrogen Europe, aunque agrega que este costo podría reducirse a la mitad para 2023-25.
“Podemos suministrar hidrógeno renovable, al igual que el hidrógeno electrolizado solar y eólico, pero sin utilizar el vasto espacio que requieren los paneles solares”, dice Kindler. “Además, nuestra tecnología resuelve otro problema, que es la crisis de los residuos”.
Parte de la razón por la cual el costo del hidrógeno de Ways 2H es relativamente bajo es que las materias primas tienen un costo negativo: los municipios pagan a las empresas las llamadas “tarifas de propinas” para que se lleven sus desechos.
“Esperamos tarifas de propinas de aproximadamente $70 por tonelada”, dice Kindler. “Vemos situaciones en California donde los municipios tienen que pagar más de $100 por tonelada de sus desechos para procesarlos.
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“Vi a una empresa francesa que había sido multada porque enviaban desechos plásticos desde Francia hasta Malasia. Si quieren deshacerse de este desperdicio, tienen que pagar “.
Las plantas de Ways2H también pueden operar las 24 horas del día, los 365 días del año, a diferencia de los electrolizadores alimentados exclusivamente por energía eólica y solar, una eficiencia que contribuye a reducir los costos de producción.
Kindler argumenta que el sector eléctrico necesita ser descarbonizado, lo que requiere muchos gigavatios de energía eólica y solar, especialmente con el próximo crecimiento de la demanda de vehículos eléctricos (VE).
“Usemos ese poder para cargar vehículos eléctricos, en lugar de usar el poder para electrolizar el agua para producir hidrógeno”, dice.
“En lugares que no tienen la capacidad de generar más energía eólica o solar, convertir los desechos en hidrógeno tiene mucho más sentido: en todos los lugares donde viven las personas, se generan desechos, pero no en todos los lugares donde las personas viven son excelentes para la energía eólica o solar”.
Kindler cree que los desechos pueden algún día proporcionar un tercio de las necesidades mundiales de hidrógeno limpio.
Otra razón para convertir los RSU, que contienen más del 50% de biomasa, en hidrógeno es que los desechos de los vertederos son una fuente importante de metano, un gas de efecto invernadero que es 84 veces más dañino para el clima que el CO2 en un período de 20 años. La utilización de esta biomasa residual significa que este metano no se liberaría a la atmósfera.
Además, agrega Kindler, “nuestro objetivo es producir hidrógeno a partir de desechos, luego capturar y almacenar el carbono, lo que hace que el proceso sea carbono neutro”.
Ways2H ha estado “acercándose a los socios para tener secuestro de carbono, o como mínimo, tener soluciones de uso de carbono en los sitios donde están instalados nuestros sistemas”, agrega.
Ways2H, una empresa conjunta entre Clean Energy Enterprises con sede en Estados Unidos y Japan Blue Energy Corporation (JBEC) con sede en Tokio, utiliza tecnología desarrollada en los últimos 20 años por JBEC.
La materia prima de desecho, de la cual se han eliminado los materiales inertes como el metal y el vidrio, se procesa primero para reducir el desecho a partículas de entre 0.5 y 3 cm. Luego se alimenta mediante un transportador de tornillo a un recipiente de gasificación, donde se mezcla con perlas de cerámica que se han calentado a alrededor de 1,000°C.
A estas temperaturas, la mayoría de los desechos orgánicos y los plásticos se convierten en una mezcla de metano, hidrógeno, monóxido de carbono y CO2. El carbón sólido y los minerales permanecen como carbón, que se elimina junto con otros materiales inertes, como el metal y el vidrio que pueden haber quedado en la mezcla antes de la preparación.
La mezcla de gases luego ingresa al recipiente de reforma, donde se agrega vapor, que descompone el metano en hidrógeno, monóxido de carbono y dióxido, para mejorar la relación de hidrógeno a más del 50% del volumen.
Los contaminantes que pueden aparecer, como el cloro y el azufre, se eliminan en el proceso. El gas de síntesis resultante se limpia y un separador recupera hidrógeno puro, mientras que los gases de carbono se liberan al aire o se capturan.
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El carbón que se recuperó del recipiente de gasificación se quema en un recipiente separado para proporcionar el calor de 1000 ° C, que se usa para calentar las perlas de cerámica.
Por cada tonelada de residuos secos que se introducen en el sistema, se producen aproximadamente 40-50 kg de hidrógeno, aunque esto puede variar entre 30 kg y 120 kg dependiendo del contenido del flujo de residuos. Cualquier agua o humedad en la materia prima contiene hidrógeno, que también contribuye a la proporción de H2 producida.
Las plantas Ways2H vienen en dos sabores: una solución móvil capaz de procesar una tonelada de desechos por día, que cabe dentro de tres contenedores de envío, y soluciones estacionarias escalables que pueden procesar entre ocho y 50 toneladas de materia prima por día.
Ways2H tiene una unidad de demostración móvil en Japón que puede producir 50 kg de hidrógeno al día, y está en conversaciones para construir tres proyectos piloto comerciales en California, Japón y América del Sur.
La compañía también está en conversaciones con los centros de salud de California para desarrollar proyectos que convertirían los desechos médicos, incluido todo el equipo de protección personal necesario durante la pandemia de coronavirus, en hidrógeno.
“Definitivamente, nuestros planes son ser un jugador importante en la producción de hidrógeno”, dice Kindler. “No digo que esto suceda de la noche a la mañana. No digo que quiera matar todos los paneles solares y turbinas eólicas que producen hidrógeno a través de electrolizadores. Pero sí creo que una mezcla razonable de hidrógeno de los desechos ayudaría al planeta a deshacerse de al menos una fracción importante de los desechos que se están produciendo actualmente. Y esto es lo que queremos hacer y definitivamente apuntamos a ser líderes en esta industria”.
Este texto apareció originalmente en Recharge News, puedes ver el original en inglés aquí.
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