Alerta urgente

Hidrógeno hasta el infinito

El proyecto H2∞

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¿Por qué hidrógeno?

Creemos que el hidrógeno desempeñará un papel fundamental en el futuro descarbonizado de California. Además de descarbonizar el sistema de gas, el uso de combustibles sin carbono como el hidrógeno puede ayudar a reducir la huella de carbono en áreas difíciles de electrificar.

 

El hidrógeno es relevante para PG&E como combustible, como materia prima para gas natural renovable (RNG) o como portador de energía libre de carbono cuando se mezcla con gas natural. Aprovecharemos nuestros negocios integrados de gas natural y electricidad para explorar aplicaciones de hidrógeno como vehículos eléctricos de celda de combustible (FCEV), combustible para microrredes eléctricas y combustión en plantas de energía y electrodomésticos existentes. El hidrógeno es una de las formas en que PG&E apunta a un sistema de energía con cero emisiones netas de carbono en 2040, cinco años antes del objetivo de neutralidad de carbono de California.

El proyecto Hidrógeno a infinito

El logotipo del proyecto Hydrogen to Infinity

PG&E y nuestros colaboradores han lanzado la instalación de transmisión de gas hidrógeno de extremo a extremo más completa del país, llamada Hydrogen to Infinity o H2∞. Combinará hidrógeno y gas natural en una tubería de transmisión aislada y un sistema de almacenamiento. La instalación de 130 acres se construirá en Lodi, California, y servirá como un terreno de prueba operativo para vías de producción de hidrógeno, transporte de tuberías, almacenamiento y, en última instancia, combustión en la planta de energía del Centro Energético Lodi.

 

H2∞ utilizará hidrógeno limpio alimentado con energía renovable en el sitio, complementado con la red eléctrica local que incluye energía renovable significativa. La fuente de agua para la producción de hidrógeno es la instalación de tratamiento de agua de desprendimiento blanco de la ciudad de Lodi. Puede proporcionar agua recuperada sin ningún impacto en el suministro de agua local.

 

El hidrógeno ecológico tiene varias aplicaciones potenciales, incluido el combustible para el mercado del transporte, especialmente en vehículos de servicio pesado, marítimos y ferroviarios. El hidrógeno también es adecuado para su uso como almacenamiento de energía estacional, y se están considerando mezclas de hidrógeno y gas natural para su uso directo en electrodomésticos de gas existentes.

 

PG&E apoya las demostraciones de otros operadores de tuberías de California que se centran en proyectos de presión de distribución y usos finales. Junto con nuestro proyecto, todos los aspectos de la mezcla de hidrógeno en la infraestructura de gas natural existente están cubiertos para prepararse para un estándar de inyección de hidrógeno en todo el estado.



Descripción general de Hidrógeno a infinito

H2 Infinity Simplified Test Loop

Nuestro objetivo es hacer que el proyecto de hidrógeno funcione para fines de 2027, con posibles fases futuras en los años siguientes.

 

H2∞ estudiará diferentes niveles de mezclas de hidrógeno y gas natural en un sistema de tuberías de transmisión de gas natural independiente, multidireccional y cerrado (bucle de prueba). Esto incluirá probar diferentes tuberías de gas de cosecha e informar un nivel seguro de hidrógeno que podamos combinar con el sistema existente para el año 2030. Se planea que la instalación opere durante un mínimo de 10 años y se extienda indefinidamente como un activo activo.



Alcance futuro

 

Las fases futuras del proyecto pueden incluir las siguientes:

 

  • Una instalación de pruebas sin conexión a escala completa para permitir pruebas de compatibilidad de equipos a escala completa, pruebas de fugas y pruebas de integridad y materiales a escala completa. Esta instalación podría llenar las brechas reconocidas por la industria del gas en la ampliación de la investigación de laboratorio.
  • Un laboratorio que incluye laboratorios de pruebas y talleres. Permitirá que las pruebas a escala de laboratorio respalden los programas de investigación y pruebas antes que los programas de pruebas a escala completa y en vivo. También puede respaldar investigaciones e inspección de equipos y muestras antes, durante y después de las pruebas a escala completa.
  • Una instalación de educación y capacitación que incluya aulas dedicadas y áreas de capacitación adicionales para la difusión de conocimientos y capacitación en seguridad/operaciones para la fuerza laboral de servicios públicos.
  • Un área de desmezclado que prueba las tecnologías de desmezclado para separar la mezcla de hidrógeno-gas natural y demostrar purezas alcanzables para las tecnologías de proveedores y los equipos sensibles de los clientes. Esto alimentaría un suministro de hidrógeno puro a una estación de combustible de hidrógeno (con almacenamiento comprimido en el sitio) que podría satisfacer vehículos de servicio pesado, servicio ligero y flota de autobuses.
  • Una tubería de interconexión para proporcionar mezclas de gas natural de hidrógeno a la planta de energía del Centro Energético Lodi para que la combustión produzca electricidad.
Diagram of Phase 1 of the Hydrogen to Infinity project

  • Evaluar los activos de tuberías nuevos y existentes en un entorno controlado de mezcla de hidrógeno y gas natural.
  • Probar la mayoría de los activos de transmisión y crear un espacio duradero de investigación e innovación.
  • Desarrollar experiencia y capacitar al personal en operaciones, mantenimiento y seguridad a través de la experiencia operativa práctica con un sistema combinado de hidrógeno.
  • Fomentar la innovación y los avances hacia el futuro de las tuberías de gas y los sistemas de suministro de energía.
  • Alcanzar los objetivos climáticos al mostrar la capacidad de desplazar el gas natural fósil con hidrógeno bajo en carbono en el sistema de gas natural, lo que tiene un impacto positivo en el cambio climático.
  • Educar e informar a los líderes de la comunidad, a los clientes y al público sobre el uso del hidrógeno como combustible libre de carbono y su función en ayudar a descarbonizar los sistemas de energía.

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Si desea analizar posibles colaboraciones futuras de hidrógeno con PG&E, envíe un correo electrónico a Hydrogen@pge.com.

Esfuerzos adicionales de hidrógeno

Centro de hidrógeno de California

Una iniciativa complementaria al proyecto Hydrogen to Infinity de PG&E es el centro de hidrógeno de California.

 

Como se anunció el 13 de octubre de 2023, el Departamento de Energía (Department of Energy, DOE) de los Estados Unidos otorgó a California hasta 1200 millones de USD para construir y expandir proyectos enfocados en la energía limpia y la creación de empleos ecológicos. El objetivo es lograr una economía neta de carbono cero para 2045.

 

California es uno de los siete galardonados de los Centros Regionales de Hidrógeno Limpio (H2Hubs) del DOE. Los H2Hubs forman una red nacional de productores de hidrógeno limpio, consumidores e infraestructura conectiva. Apoyan la producción, el almacenamiento, la entrega y el uso final del hidrógeno limpio. Juntos, se espera que:

  • producir tres millones de toneladas métricas de hidrógeno anualmente
  • alcanzar casi un tercio del objetivo de producción de hidrógeno de los EE. UU. para 2030
  • emisiones más bajas de sectores industriales difíciles de descarbonizar que representan el 30 por ciento de las emisiones totales de carbono de los EE. UU.
  • reducir 25 millones de toneladas métricas de emisiones de dióxido de carbono (CO2) de usos finales cada año, una cantidad aproximadamente equivalente a las emisiones anuales de 5.5 millones de automóviles a gasolina
  • crear y retener decenas de miles de empleos bien remunerados en todo el país
  • apoyar comunidades más saludables

 

Investigación y desarrollo

PG&E ha participado activamente en I+D en torno a la producción de hidrógeno, la mezcla de hidrógeno en el sistema de gas natural y la utilización de hidrógeno desde 2018. Se desarrolló una hoja de ruta de hidrógeno que guía las actividades clave de I+D para hacer avanzar a la compañía hacia el logro de un sistema de gas renovable y neutro en carbono.

 

  • Producción
    Las prioridades para el trabajo de I+D de producción de hidrógeno incluyen la reformación de metano al vapor con captura de carbono, pirólisis de metano y el uso de biomasa como materia prima inicial.
  • Mezclado
    Las prioridades para la mezcla de hidrógeno en el sistema de gas natural incluyen comprender los impactos en la gestión de la integridad, la capacidad de la red, el almacenamiento subterráneo, el equipo de uso final y la mitigación y gestión de fugas.
  • Utilización
    Las prioridades para la utilización de hidrógeno incluyen modificar el equipo existente del cliente de gas natural para que funcione con una mezcla de gas natural e hidrógeno y desarrollar procesos de combustión de hidrógeno con cero emisiones de NOx.

 

Consulte elInforme de estrategia de I+D (PDF)para obtener más información.

Preguntas frecuentes

El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo con el número atómico 1 en la tabla periódica y es el más simple y liviano de los elementos. El gas hidrógeno, que tiene dos átomos (H2), es incoloro, inodoro, no tóxico y altamente inflamable.

El hidrógeno no existe en grandes cantidades en forma pura en la tierra. Siempre se combina con otros elementos como el carbono y el oxígeno. Los ejemplos incluyen metano (CH4) y agua (H2O). Para aislar el hidrógeno puro, debe separarse de esos otros elementos. Esto se hace a través de dos métodos principales: electrólisis y conversión térmica.

 

La electrólisis es la separación del agua en hidrógeno y oxígeno y requiere electricidad. Si la fuente de energía es electricidad renovable, el proceso es completamente libre de carbono.

 

El método de conversión térmica más común es un proceso llamado reformación de metano al vapor (SMR). SMR es una reacción de metano y agua para producir hidrógeno y monóxido de carbono. Otros métodos de producción de hidrógeno de conversión térmica incluyen pirólisis de metano y gasificación de biomasa. Cada uno puede ser menor en emisiones atmosféricas de carbono que SMR.

El hidrógeno limpio es hidrógeno fabricado de una manera que contribuye con pocas o ninguna emisión de CO2 a la atmósfera. Esto se puede hacer con electrólisis impulsada por energía renovable o por conversión térmica de gas natural renovable, SMR con captura de carbono o gasificación de biomasa también con captura de carbono.

El sistema PG&E tiene tuberías, reguladores y válvulas de diversos tipos que se instalaron con el tiempo. Probar el equipo antiguo garantiza que comprendamos cómo funcionarán esos activos durante un largo período de tiempo con una mezcla de hidrógeno y gas natural.

AEl estudio de impactos de la mezcla de hidrógeno (PDF) fue completado por la Universidad de California, Riverside, en julio de 2022. Puede consultar este estudio en el sitio web de la Comisión de Servicios Públicos de California.

    Más información sobre el hidrógeno

    Informe de sostenibilidad corporativa 2023

    Lea sobre la inversión y la innovación de PG&E en energía.

    Página de biometano PG&E

    Conozca cómo PG&E apoya sus proyectos de interconexión de biometano.

    Contáctenos

    Si tiene preguntas adicionales, envíenos un correo electrónico a hydrogen@pge.com.