Main Hydrogen Street: ¿Podrían estas casas cambiar la forma en que calentamos? | Energía de hidrógeno

En las remotas colinas de Cumbria, a unas pocas millas al norte del Muro de Adriano, tres casas adosadas anodinas se encuentran una al lado de la otra, ofreciendo silenciosamente una visión de un futuro con bajas emisiones de carbono.

Las casas son intencionalmente mundanas en todos los aspectos menos en uno: son las primeras en el Reino Unido que funcionan con una mezcla de hidrógeno de combustión limpia como parte de la instalación de prueba de hidrógeno más sofisticada del mundo. Bienvenido a Hystreet.

Los ingenieros en el sitio de cinco hectáreas están probando si el hidrógeno puede reemplazar de manera segura el gas fósil bombeado a través de líneas de transmisión y redes de distribución local a los hogares del Reino Unido como parte de los esfuerzos del gobierno para cumplir con los objetivos climáticos.

“El noventa y nueve por ciento de la gente no pregunta de dónde viene el gas o cómo llega allí”, dice Antony Green, zar del hidrógeno de National Grid y director del proyecto FutureGrid. Su tarea es crear una réplica realista del sistema de gas británico para probar si las mismas tuberías que han llevado gas del Mar del Norte a los hogares desde la década de 1970 podrían transportar hidrógeno con bajo contenido de carbono en el futuro.

La calefacción doméstica del Reino Unido representa el 15% de las emisiones totales del país, lo que significa que una alternativa baja en carbono será crucial para reducir las emisiones a cero neto para 2050. Pero el sitio de prueba también es esencial para comprender cómo se puede transportar el hidrógeno a las grandes fábricas. y agrupaciones para ayudar a abordar las emisiones de fábricas y centrales eléctricas contaminantes.

"La evidencia que hemos reunido durante los últimos años muestra que podemos hacerlo", dice Green, caminando a lo largo de una tubería de gas gigante. “Es genial hacer el papeleo. Pero aún hay que probarlo.

Keith Anderson de Scottish Power apoya el combustible de hidrógeno para el transporte, pero se muestra escéptico sobre su uso en los hogares. Fotografía: Andrew Milligan / AP

El verde se interrumpe brevemente por una breve alarma seguida de un boom profundo cuando se produce una explosión controlada a solo una o dos millas de distancia. El sitio de prueba de hidrógeno está ubicado en lo profundo de la base de la Royal Air Force más grande del país, donde se esperan explosiones ocasionales. No habrá ninguno en el sitio de prueba de hidrógeno, me asegura. Aún así, su ubicación es una precaución razonable dado el desafío que se avecina.

Utilizar la infraestructura de gas existente en el Reino Unido para transportar hidrógeno no es una tarea fácil. Es más combustible que el gas tradicional rico en metano que hemos aprendido a usar de manera segura en nuestros hogares, y sus moléculas más pequeñas significan que es tres veces más probable que se filtre de las tuberías o en los hogares que el gas fósil. En el lado positivo, el hidrógeno también es más liviano, lo que significa que es más probable que se disipe que que se acumule y cree una amenaza de combustión.

Un futuro de hidrógeno requiere evaluaciones de seguridad cuidadosas, pero también grandes cantidades de combustible. El hidrógeno con bajo contenido de carbono se puede producir de dos formas: el hidrógeno azul se puede extraer del gas fósil utilizando tecnología de captura de carbono para atrapar las emisiones climáticas que se liberan; El hidrógeno verde se puede producir dividiendo el agua en hidrógeno y oxígeno utilizando electricidad renovable.

Aunque el hidrógeno azul es ampliamente considerado como "bajo en carbono", no ha logrado ganarse el favor de los activistas climáticos. A pesar del uso de tecnología de captura de carbono para atrapar las emisiones del proceso, alrededor del 10-15% del CO2 en el gas fósil terminaría en la atmósfera. También requeriría una producción continua de gas en alta mar, que tiene una huella de carbono significativa.

Muchos preferirían centrarse en el hidrógeno verde, aunque quedan dudas sobre cuándo podría desempeñar un papel importante en la reducción de emisiones y si habría suficiente energía renovable para impulsar un auge en el mundo. El hidrógeno, así como la electrificación de hogares y transporte.

En la instalación de prueba "playa a caldera" en Cumbria, Green utiliza piezas de tubería y válvulas en desuso para crear un sistema de circuito cerrado. Las tuberías van desde el tipo gigante de importación de gas que se encuentra en la costa y en todo el país, hasta las redes más pequeñas de tuberías que se entrecruzan en los vecindarios locales, que se extienden por un total de aproximadamente una milla antes de llegar a las casas. Prueba de manejo cuidadosamente construida desde Hystreet.

Los ingenieros prueban una mezcla de gas con 2% de hidrógeno antes de producir hasta un 20% de hidrógeno y luego hacen circular hidrógeno puro a través de las tuberías para evaluar su seguridad. “Recibimos regularmente llamadas de todo el mundo preguntando qué estamos haciendo aquí y cómo lo estamos haciendo”, agrega Green.

En Hystreet, cada casa de dos pisos utiliza un diseño y un tipo de construcción ligeramente diferentes para representar las residencias típicas del Reino Unido. Se les permite llenarse lentamente de hidrógeno mientras los sensores interiores monitorean los niveles de gas. Cuando se alcanza el límite de seguridad, las bisagras automáticas de puertas y ventanas se abren para permitir que escape el gas. "Sin embargo, no hay explosiones de nuestra parte", bromea Green.

En el interior, los electrodomésticos parecen tranquilizadores: una placa de gas aparentemente estándar, una caldera normal.

Cuando está ardiendo es difícil ver a la luz del día, por lo que la encimera tiene un ajuste que produce una llama visible, similar al gas pero un poco más roja.

Al igual que el gas natural, el hidrógeno es inodoro, por lo que tendría el mismo olor distintivo agregado para ayudar a las personas a notar una fuga rápidamente. Cuando está encendido, es difícil ver a la luz del día, por lo que la encimera tiene un ajuste que produce una llama visible, similar a la de una encimera de gas tradicional pero de color más rojo.

"Creo que la gente espera algo más, o algo diferente", dice Green, mientras miramos dentro del armario de la caldera. "Pero ese es el punto, realmente. Hacer funcionar su hogar con hidrógeno no debería ser diferente del gas natural".

Sin embargo, hay muchos que preferirían que las casas no funcionen con hidrógeno en absoluto. Para los escépticos, el desafío de rediseñar las 4.000 millas de gasoductos subterráneos del Reino Unido es un paso demasiado costoso cuando la calefacción y la cocción podrían funcionar con un sistema eléctrico con bajas emisiones de carbono.

Las facciones opuestas en el debate siguen líneas industriales predecibles. National Grid y otras empresas que operan proyectos de infraestructura o generación de gas tradicionales tienden a favorecer el hidrógeno doméstico para extender la vida útil de los activos existentes. Las empresas de energía que invierten en generación de energía con bajas emisiones de carbono tienden a apoyar las bombas de calor eléctricas como el futuro de los hogares con bajas emisiones de carbono.

La semana pasada, el gobierno dio luz verde a subvenciones por valor de £ 5,000 para ayudar a los hogares a cambiar a bombas de calor, y dijo que las pruebas de hidrógeno deberían continuar antes de que no se tome una decisión sobre el hidrógeno doméstico en 2026.

Keith Anderson, Director Gerente de Scottish Power, un importante inversor en energía renovable y proveedor de energía para el hogar, dijo: “Nunca sucederá. No es un comienzo. El costo de la reingeniería de toda la infraestructura, la reingeniería de todas las calderas y la ineficiencia de convertir el hidrógeno de una fuente renovable en un producto de calefacción para una casa doméstica simplemente no funcionará.

Su empresa todavía está entusiasmada con el hidrógeno verde, pero apunta lejos de casa. "Vamos a seguir centrándonos en el hidrógeno para el transporte, que es demasiado difícil de electrificar, y para los procesos industriales porque creemos que es ahí donde se puede hacer la mayor diferencia", dijo Anderson.

Cualquiera que sea el futuro de las ambiciones de hidrógeno del Reino Unido, las lecciones aprendidas en Cumbria jugarán un papel crucial para lograrlas.