Un equipo de investigación interdisciplinario internacional dirigido por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (HKUST) ha revelado importantes conocimientos sobre cómo las opciones estratégicas de límites de emisiones pueden conducir a una descarbonización rentable y cercana al 100% de la industria del amoníaco, evitando al mismo tiempo problemas. como el suelo. Utilice obstáculos y congestión de la red. Este estudio histórico es el primero en identificar características rentables para las plantas de producción de amoníaco y objetivos de reducción de emisiones.
La producción de amoníaco, que representa 36 millones de toneladas métricas de emisiones anuales de dióxido de carbono en Europa, depende principalmente del hidrógeno derivado de combustibles fósiles. Estas emisiones pueden reducirse en gran medida mediante el hidrógeno electrolítico (que produce hidrógeno mediante la electrólisis del agua) porque solo requiere electricidad, que puede generarse a partir de fuentes renovables.
Sin embargo, la transición a alternativas bajas en carbono que utilizan electricidad de la red, en particular hidrógeno electrolítico, enfrenta importantes desafíos económicos y logísticos debido a los efectos complejos de factores regionales, incluida la disponibilidad de recursos renovables y la disponibilidad de electricidad local. La relación entre los estándares de emisiones y los costos no se comprende bien.
Para llenar este vacío, dirigido por el Prof. LU Zhongming, Profesor Asistente del Departamento de Medio Ambiente y Sostenibilidad (ENVR) de HKUST, la Prof. Magdalena KLEMUN, Profesora Asistente de la División de Políticas Públicas (PPOL) de HKUST, el Dr. Stefano Mangola, Ph.D .Soy un equipo. El graduado de ENVR de HKUST, en colaboración con ETH Zurich, evaluó el impacto de los límites de emisiones en los costos y la viabilidad de la transición a la producción de hidrógeno electrolítico basado en energías renovables en Europa, aprovechando los datos de energías renovables de alta resolución de 38 ubicaciones europeas. 2024 a 2050. Si bien la entrada de datos y los resultados son específicos de la UE, el enfoque puede ser útil para otros sectores de reducción de emisiones que estén en transición hacia combustibles bajos en carbono.
Identificaron que lograr objetivos ambiciosos de reducción de emisiones, como reducir las emisiones en un 95% con respecto a los niveles actuales, es posible con aumentos mínimos de costos con respecto a los objetivos menos estrictos recomendados por organismos reguladores como la Comisión Europea. Sin embargo, la transición hacia una reducción del 100% de las emisiones (operar completamente fuera de la red con fuentes de energía renovables) presenta implicaciones sustanciales en términos de costos y uso de la tierra, particularmente en regiones con recursos limitados.
“Las opciones estratégicas son fundamentales a la hora de establecer límites de emisiones para la transición de la industria del amoníaco a tecnologías bajas en carbono”, afirmó el profesor Low.
“Este estudio proporciona información importante para los responsables políticos que buscan equilibrar los objetivos medioambientales, los costes y la disponibilidad de recursos”, añadió el profesor Kleiman. El equipo destaca la necesidad de una selección estratégica de límites de emisiones con inversión en innovación tecnológica para optimizar el diseño flexible de la planta para reducir los costos y los requisitos de tierra asociados con la producción fuera de la red. Puede adaptarse a diferentes disponibilidades de energía renovable.
Los formuladores de políticas pueden establecer objetivos de descarbonización más estrictos para las regiones que presentan un conjunto de condiciones favorables para el despliegue de hidrógeno electrolítico a un costo mínimo o nulo en comparación con la producción de hidrógeno de origen fósil, lo que puede permitir salidas más cercanas, mientras que en otras se pueden aplicar medidas menos estrictas o retrasadas. áreas.
“Al adoptar estrategias graduales específicas de la región y priorizar la flexibilidad de las plantas, la industria de reducción de emisiones puede gestionar mejor su transición a tecnologías bajas en carbono manteniendo al mismo tiempo la competitividad”, dijo el Dr. Mangala.
Los resultados de su estudio se publicaron recientemente. Comunicaciones de la naturaleza, el autor principal, Dr. Stefano Mangola, los codirectores, el Prof. Lu Zhongming y la Prof. Magdalena Kleiman, y los miembros del grupo, el Prof. Francesco Ciucci del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de HKUST, el Prof. Giovanni Sansavini y el Dr. Paolo Gabrieli del Departamento. Ingeniería de Procesos en ETH Zurich, Alessandro Manzotti y Matthew Robson, y el Dr. Kevin Rowenhorst de la Ammonia Energy Association.
