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La Unión Europea aspira a alcanzar la neutralidad climática para 2050. Lograrlo dependerá de la descarbonización de la economía y de la transformación del sistema energético. La demanda de fuentes de energía limpia y renovable aumentará en consecuencia.
El hidrógeno verde, que se obtiene mediante la división del agua en oxígeno e hidrógeno, podría contribuir de forma notable a este objetivo, al ayudar a industrias (como la química y la siderúrgica) y sectores económicos (como el transporte y la automoción) clave a reducir su consumo de combustibles fósiles.
En el proyecto NPHyCo, financiado con fondos europeos, se pretendía determinar si las centrales nucleares en funcionamiento en Europa podrían producir grandes cantidades de hidrógeno verde. Sus investigadores evaluaron la viabilidad económica, técnica y operativa de diferentes métodos de producción de hidrógeno.
«Además de investigar la viabilidad y factibilidad de la producción de hidrógeno, también desarrollamos una configuración para un proyecto piloto y seleccionamos el emplazamiento para una fase de ejecución en 2025», explica Canet Serin, coordinador de proyectos de Hidrógeno y Almacenamiento en Baterías en Framatome, empresa especializada en diseño nuclear.
Producción de hidrógeno con energía nuclear
El hidrógeno puede obtenerse utilizando calor y energía eléctrica para disociar el agua, o bien separando la fracción de hidrógeno presente en los combustibles fósiles.
«La energía nuclear podría tener una gran importancia al sustituir parte de la energía térmica y reducir así las emisiones de CO2 asociadas a este proceso», explica Serin.
En NPHyCo se examinó primero cuáles serían las necesidades de una planta de producción de hidrógeno. Estas incluían los recursos que la planta podría compartir con la central nuclear, cómo interactuarían ambas instalaciones y los principales aspectos normativos que se deberían considerar para un proyecto de acoplamiento.
A continuación, el equipo del proyecto analizó las necesidades del lado de la demanda de hidrógeno y evaluó si el hidrógeno producido en una central nuclear podría aportar algún beneficio. Asimismo, estimó los costes potenciales asociados a la implantación de una planta de producción de hidrógeno, así como las posibles fuentes de ingresos derivadas de la venta de hidrógeno hipocarbónico. Por último, llevó a cabo una comparación económica entre la producción de hidrógeno mediante energía nuclear y otras fuentes.
Este trabajo sentó las bases para un posible proyecto piloto en el futuro.
«Nuestros resultados revelan que las tecnologías de electrólisis del agua parecen ser las más adecuadas, aunque en un futuro próximo, las tecnologías de electrólisis por vapor también se perfilan como una opción viable», agrega Serin.
Los investigadores señalan que no todas las instalaciones nucleares existentes pueden acoplarse con una planta de producción de hidrógeno. La integración satisfactoria depende de varios factores, entre ellos, una demanda cercana suficiente de hidrógeno, la logística, los requisitos de la planta de producción de hidrógeno y la vida útil restante de la central nuclear.
Políticas tecnológicamente neutras
El proyecto NPHyCo proporcionó varias recomendaciones basadas en sus resultados, las cuales podrían favorecer el proceso de acoplamiento de las plantas de producción de hidrógeno con las centrales nucleares.
La política gubernamental es un factor clave que influye en el coste a largo plazo del hidrógeno y, por tanto, en la viabilidad económica de un proyecto. Por ejemplo, la tarificación del precio del carbono podría aumentar la competitividad del hidrógeno producido con energía nuclear.
«Las políticas tecnológicamente neutras, que apoyan todas las formas de hidrógeno hipocarbónico, también desempeñarán un papel importante», apunta Serin. El equipo confía ahora en obtener financiación adicional para poder llevar a cabo un proyecto piloto en el futuro.