4 centrales nucleares de EE.UU. se preparan para la producción de hidrógeno limpio. Fotos

4 centrales nucleares de EE.UU. se preparan para la producción de hidrógeno limpio.

Redacción.- El hidrógeno tiene el potencial de desempeñar un papel importante en la transición de la nación hacia una energía 100 % limpia. Se puede utilizar en múltiples sectores para almacenar y entregar energía utilizable para alimentar la red, impulsar procesos industriales o crear combustibles densos en energía necesarios para camiones y aviones de larga distancia.

Sin embargo, alrededor del 95 % del hidrógeno que se produce actualmente en los Estados Unidos proviene del gas natural, lo que genera emisiones de carbono. Es por eso que el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) está invirtiendo miles de millones para ayudar a reducir el costo y aumentar la producción de hidrógeno limpio al aprovechar los activos energéticos existentes en la nación, incluidas las plantas de energía nuclear.

¿Cómo se produce hidrógeno limpio?

La mayor parte del hidrógeno que se produce actualmente en los EE. UU. se produce mediante reformado de metano con vapor . En este proceso, el metano reacciona con vapor a alta temperatura para producir monóxido de carbono, dióxido de carbono e hidrógeno. Una forma de producir hidrógeno sin emisiones es a través de la electrólisis a baja y alta temperatura al dividir el agua en hidrógeno puro y oxígeno. Los electrolizadores de alta temperatura usan calor y electricidad para dividir el agua y son más eficientes.

Los reactores nucleares tradicionales y avanzados están bien preparados para proporcionar este calor y electricidad constantes necesarios para producir hidrógeno limpio, lo que podría abrir nuevos mercados para las plantas de energía nuclear. DOE estima que un solo reactor de 1.000 megavatios podría producir hasta 150.000 toneladas de hidrógeno cada año. Esto podría venderse regionalmente como un producto básico para fertilizantes, refinación de petróleo, producción de acero, equipos de manejo de materiales, vehículos con celdas de combustible o incluso combustibles sintéticos neutros en carbono.

Proyectos de demostración de hidrógeno de propulsión nuclear

La Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable (EERE) y la Oficina de Energía Nuclear (NE) del DOE ya comenzaron a asociarse con empresas de servicios públicos para apoyar cuatro proyectos de demostración de hidrógeno en plantas de energía nuclear.

Los cuatro proyectos incluyen:

Estación de energía nuclear Nine Mile Point (Oswego, NY)

DOE está apoyando la construcción e instalación de un sistema de electrólisis de baja temperatura en la planta de energía nuclear de Nine Mile Point. El proyecto será la primera instalación de producción de hidrógeno limpio de energía nuclear en los EE. UU. y utilizará el hidrógeno para ayudar a enfriar la planta.

Constellation planea comenzar a producir hidrógeno antes de fin de año. La empresa de servicios públicos también se asoció con NYSERDA en un proyecto separado para alimentar una celda de combustible en la instalación y comenzará a proporcionar energía adicional a la red en 2025.

4 centrales nucleares de EE.UU. se preparan para la producción de hidrógeno limpio

Estación de energía nuclear Nine Mile Point

Central nuclear Davis-Besse (Oak Harbor, OH)

Energy Harbor está trabajando para demostrar un sistema de electrólisis de baja temperatura en la central nuclear de Davis-Besse. El objetivo del proyecto es demostrar la viabilidad técnica y los beneficios económicos de la producción de hidrógeno limpio, lo que podría facilitar futuras oportunidades de comercialización a gran escala.

Se espera que el reactor de una sola unidad produzca hidrógeno limpio para 2023. Los usos potenciales podrían venderse para la fabricación local y los servicios de transporte, incluido el combustible para una flota de autobuses local.

4 centrales nucleares de EE.UU. se preparan para la producción de hidrógeno limpio

Central nuclear de Davis-Besse

Planta de generación nuclear de Prairie Island (Red Wing, MN)

Bloom Energy y Xcel Energy están trabajando en un proyecto único en su tipo para demostrar la electrólisis a alta temperatura en la planta de generación nuclear de Prairie Island.

Los datos recopilados de esta demostración se utilizarán para ampliar este proceso. Se espera que la producción de hidrógeno comience a principios de 2024.

4 centrales nucleares de EE.UU. se preparan para la producción de hidrógeno limpio

Planta de generación nuclear de Prairie Island

Estación generadora de Palo Verde (Tonopah, AZ)

El DOE está negociando una adjudicación con Arizona Public Service (APS) y PNW Hydrogen para demostrar otro sistema de electrólisis de baja temperatura en la estación generadora de Palo Verde.

El hidrógeno se utilizará para producir electricidad en épocas de gran demanda o para fabricar productos químicos y otros combustibles. El proyecto podría comenzar a producir hidrógeno en 2024, a la espera de que finalicen las negociaciones de adjudicación.

4 centrales nucleares de EE.UU. se preparan para la producción de hidrógeno limpio

Central Generadora Palo Verde

Próximos pasos

El DOE continúa apoyando el desarrollo y la maduración de la producción de hidrógeno limpio, incluida la financiación de seis a diez centros regionales de hidrógeno limpio en los Estados Unidos a través de la Ley de Infraestructura Bipartidista . Al menos uno de los centros se centrará en la producción de hidrógeno limpio utilizando energía nuclear.

La financiación adicional, a través de la Ley de Reducción de la Inflación, también incluye apoyo para la producción de hidrógeno limpio a través de créditos fiscales que otorgarán hasta $3/kg por hidrógeno bajo en carbono. Todo este trabajo respalda el objetivo de Hydrogen Shot del DOE de reducir el costo del hidrógeno limpio en un 80 % a $1 por 1 kilogramo en 1 década.

Alcanzar este objetivo de reducción de costos abriría nuevos mercados para el hidrógeno, además de crear más empleos de energía limpia, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y convertir a Estados Unidos en un actor más competitivo en el mercado global de energía limpia.

Fotos: Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) y archivo

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