Para países como Japón o Corea del Sur con un índice de irradiación solar pobre y poco espacio para energía eólica y solar, el valor del hidrógeno es que puede fabricarse en el extranjero con energía renovable, luego almacenarse y enviarse, y usarse para producir electricidad, calor o propulsión. De esta manera, independientemente del recurso solar o eólico local, cualquier economía podría funcionar sin carbono.

Japón tiene un plan a largo plazo para desarrollar y desplegar un sistema de energía basado en hidrógeno, que su gobierno presentó en 2017 en The Hydrogen Society. Una forma en que Japón planea producir hidrógeno sería en reactores termoquímicos solares en las regiones soleadas del mundo como Australia.

Se necesita una buena irradiación normal directa (DNI) para fabricar hidrógeno solar. En Australia, los reactores solares concentrarían el calor directo de la luz solar para catalizar el proceso químico. Entonces este combustible limpio se enviaría en un camión cisterna de forma similar a cómo se envía ahora el combustible fósil a todo el mundo.

“Sería potencialmente muy lucrativo para Australia, porque Japón, y también Corea del Sur en realidad, no tienen recursos energéticos autóctonos y, por lo tanto, dependen de las importaciones de energía”, señaló Wes Stein, quien dirige la investigación concentrada de hidrógeno solar térmico de CSIRO. en Australia.

“Debido a que ya estamos exportando una gran cantidad de energía (carbón y Gas natural) a Japón, conocemos la logística y todas las relaciones allí para transportar energía a Japón y, en cierto sentido, transportar un producto energético diferente no va a ser muy difícil de imaginar.”

Combustible del futuro

Los investigadores de hidrógeno solar tienen como objetivo reemplazar la forma en que el hidrógeno se ha hecho a partir de un combustible fósil. En cambio, el H2O (agua) se divide para extraer el H2 (hidrógeno) y para calentar la reacción termoquímica.

“Para producir hidrógeno necesitamos una temperatura de más de 1400 ° C para el paso de ceria. No es difícil ”, señaló el profesor asistente de la Universidad de Niigata, Selvan Bellan, quien dirige la investigación termosolar en Japón. “Con un sistema solar de concentración podemos producir calor a estas temperaturas, y así podemos producir hidrógeno de esta manera”.

“Se necesitan dos pasos para producir hidrógeno, para dividirlo”, explicó. “El primer paso es pelar el CeO2 en CeO a más de 1400 ° C. Después del paso de reducción térmica para reducir el óxido metálico, en el siguiente paso, se produciría hidrógeno por hidrólisis a alrededor de 800 ° C. Nuestra investigación se centra en producir hidrógeno a través de este proceso de dos pasos utilizando óxido de cerio”.

Bellan y su equipo; Tatsuya Kodama, Koji Matsubara, Nobuyuki Gokon y Hyun Seok Cho están desarrollando un diseño de reactor solar para hacer hidrógeno que recientemente completó su primera prueba de rendimiento a escala de 100kW en el sitio de pruebas de la universidad en Miyazaki.

(Para crear todos los componentes de una industria de hidrógeno solar completamente nueva, se están inventando soluciones de ingeniería en todo el mundo, no solo en Japón, sino también en Alemania y en Australia, en Suiza y este año en China).

Al igual que el resto de Japón..

el sitio en Miyazaki no tiene un recurso solar capaz de una concentración de calor adecuada para la producción de hidrógeno. En la operación comercial, estas instalaciones de producción de hidrógeno solar se ubicarían en tierras desérticas más soleadas como Australia con el drógeno enviado a Japón.

“Podemos convertir la luz solar en hidrógeno en Australia y luego el hidrógeno se convertiría en combustibles líquidos y luego sería importado a Japón por barcos”, dijo Bellan.

Entonces, el siguiente paso es probar este componente al aire libre bajo el sol real en Australia, en el sitio de prueba CSIRO. El vasto interior desértico deshabitado de Australia es ideal para una industria de exportación de energía solar y el departamento nacional de energía del país apoya activamente el desarrollo de una nueva industria de exportación de hidrógeno solar para reemplazar sus exportaciones actuales de carbón.

“Ya tenemos un proyecto a través de ARENA, con CSIRO”, dijo Bellan. “La construcción del reactor está en marcha ahora, en CSIRO en Newcastle”.

Susan Kraemer, solarpaces.org