Así es como el petróleo y el gas están saltando sobre el hidrógeno, pero ¿se acabó?

Jan 01, 2024

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Saltando sobre hidrógeno.

La producción de hidrógeno se adapta a las grandes petroleras y encaja con los grandiosos proyectos de petróleo y gas del pasado. La nueva visión es gastar mucho dinero en recolectar electricidad renovable y luego convertirla en energía de hidrógeno líquido que sea portátil y pueda enviarse a todo el mundo para proporcionar energía limpia y verde para impulsar aviones, barcos y camiones, así como empoderar a las industrias que fabrican acero y productos quimicos

La visión del hidrógeno se adapta bien a las fortalezas de las grandes petroleras: miles de millones de dólares de financiación, una amplia gestión de proyectos y muchos trabajadores para hacer que las cosas sucedan. Piense en bp financiando un proyecto petrolero en aguas profundas de $ 9 mil millones llamado Mad Dog 2 en el Golfo de México que se espera que produzca 140,000 boepd (barriles de petróleo equivalente por día) de 14 pozos nuevos para 2024.

El hidrógeno es una opción natural para las empresas de petróleo y gas debido a su vasta experiencia en gas natural, pero también porque obtuvieron enormes ganancias en 2022 y pueden permitirse asumir riesgos en nuevas empresas.

ExxonMobil XOM hidrógeno

ExxonMobil creó en 2021 una empresa llamada Low Carbon Solutions para centrarse en reducir las emisiones de CO2 mediante la ampliación de CCS y nuevos combustibles como el hidrógeno azul. El hidrógeno azul se forma por la descomposición del metano, CH4, mientras que el subproducto del CO2 sería capturado y enterrado (a través de CCS) bajo el océano.

El gasto será de alrededor de $ 2 mil millones en 2023, aumentando a $ 3 mil millones para 2025 y $ 6 mil millones para 2027.

ExxonMobil tiene planes avanzados para construir una planta de producción de amoníaco e hidrógeno azul de 1 bcfd conectada con un sistema CCS de 7 millones de toneladas por año en su refinería en Baytown, Texas. El hidrógeno se usaría para la planta de producción de olefinas de ExxonMobil, donde las emisiones de carbono podrían reducirse en un 30%.

La compañía está hablando con clientes potenciales para comprar volúmenes excedentes de hidrógeno y amoníaco en un período de 2027-2028.

El proyecto de Baytown sería la contribución de ExxonMobil a una empresa conjunta más grande con otros socios para establecer un centro CCS en Houston. El objetivo podría ser la eliminación de 100 millones de toneladas de CO2 por año para 2040, que es aproximadamente el 2% de las emisiones totales actuales de los EE. UU.

En conjunto, estos proyectos interdisciplinarios de CCS e hidrógeno se citaron anteriormente con un valor de hasta $ 100 mil millones.

Complejo petroquímico y de refinación de ExxonMobil en Baytown, Texas.

Hidrógeno BP.

BP abrió su puerta de hidrógeno en el complejo industrial de Teesside en el Reino Unido, que contribuye con el 5% de las emisiones industriales de la nación. La visión es que Teesside se convierta en un importante centro de hidrógeno para la aviación, el transporte marítimo y los camiones pesados ​​(todos los sectores en los que es difícil usar la energía de las baterías), pero también para industrias difíciles de reducir, como la fabricación de cemento y acero.

El plan original, llamado H2Teesside, era generar hidrógeno azul. La reciente adición de HyGreen electrolizaría el agua en hidrógeno verde y oxígeno. Esto es más caro debido al costo de la electrólisis y la electricidad limpia si se usa.

Los proyectos de Teesside de bp encajan con los objetivos del gobierno del Reino Unido. Combinados, HyGreen y H2Teesside podrían generar 1,5 Gw de producción de hidrógeno y entregar el 30 % del objetivo del gobierno de 5 Gw para 2030.

bp también participa en un esquema multinacional en AREH, una empresa de $36 mil millones en la región de mineral de hierro de Pilbara en Australia que producirá energía solar y eólica y luego la usará para generar hidrógeno verde y amoníaco verde para uso dentro de Australia y para la exportación. al sureste de Asia.

El juego final es de 26 GW de capacidad de energía verde, que se compara con los 0,6 GW de una central eléctrica típica de carbón o gas. 26 GW es aproximadamente un tercio de toda la electricidad generada por Australia en 2020. El proyecto AREH también generará 1,6 millones de toneladas de hidrógeno verde o 9 millones de toneladas de amoníaco verde cada año.

Los números son impresionantes para un país que tiene solo 26 millones de habitantes y donde la energía del carbón es dominante y las exportaciones de carbón son enormes.

Hidrógeno de concha.

La electrólisis del agua para el hidrógeno verde se ve mejor ahora que la electricidad verde de la energía eólica y solar es más barata y está más disponible. Y la nueva tecnología llamada tecnología de óxido sólido promete que el proceso será aún más rentable porque la tecnología no requiere un catalizador costoso.

En 2021, Shell lanzó el sistema de electrolizadores más grande de la UE, como parte de un plan para establecer una red de hidrógeno verde en todo el país.

En el mismo año, Shell presentó un concepto de centro de hidrógeno en una conferencia de Texas sobre H2 renovable, presagiando la iniciativa del gobierno de los EE. UU. para financiar hasta 8 centros de hidrógeno en los EE. UU.

En un proyecto de demostración de 1 megavatio (Mw) en el campus de transición energética de Shell en Ámsterdam, Shell planea evaluar la tecnología de óxido sólido en cuatro módulos electrolizadores. Cuando se usa calor residual para generar vapor, la tecnología debería ser viable cuando se usa un 25-30% menos de energía eléctrica.

Un giro interesante es que estos electrolizadores son reversibles, por lo que pueden usarse para producir hidrógeno, o para usar hidrógeno para generar energía a la pila de combustible.

Hidrógeno Chevron CVX.

Chevron, la segunda compañía de petróleo y gas más grande de los EE. UU. después de ExxonMobil, ha producido hidrógeno: hidrógeno azul que reforma el metano o hidrógeno gris que reforma el carbón. La compañía ha vendido hidrógeno al por menor a través de su negocio tradicional desde 2005 y ahora produce 1 millón de toneladas por año.

Chevron se ha asociado con el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) para investigar el gas natural renovable, es decir, el gas de vertederos, etc., para generar hidrógeno.

Una visión más amplia es construir una instalación de hidrógeno verde en Indonesia que produciría hidrógeno y amoníaco utilizando energía geotérmica renovable de 250-400 Mw. El objetivo es 40.000 toneladas de hidrógeno por año o unas 110 toneladas por día. Pero esto podría escalarse hasta 80 000 – 160 000 toneladas por año si el mercado está ahí.

Hidrógeno TotalEnergies.

TotalEnergies se había unido a una empresa india, el grupo Adani, que podría invertir $ 50 mil millones durante 10 años para producir hidrógeno verde. En India, existe una gran demanda de fertilizantes, lo que significa que el amoníaco verde debería tener un mercado próspero allí.

El acuerdo se anunció en junio de 2022 y se suponía que TotalEnergies invertiría $ 5 mil millones que equivaldrían a una participación del 25%.

El grupo Adani había dicho que su objetivo inicial era producir 1 millón de toneladas de hidrógeno verde por año, o alrededor de 2700 toneladas por día, antes de 2030. Esta es una cifra enorme que eclipsa a todos los demás objetivos de producción.

Pero Total Energies suspendió el acuerdo a la espera de los resultados de una auditoría iniciada por Adani debido a supuestas irregularidades financieras.

Proyecto NEOM en Arabia Saudita.

Hidrógeno NEOM en Arabia Saudita.

Es bien sabido que Arabia Saudita es un gran productor de petróleo, solo superado por EE. UU., y por su papel de liderazgo en los carteles de la OPEP y la OPEP+.

También es conocida la capacidad financiera del país para financiar proyectos especiales. Uno de esos proyectos especiales, con un costo de $ 500 mil millones, es NEOM. La región se está construyendo sobre un enfoque visionario de la sostenibilidad, el agua potable limpia y el cambio climático, al demostrar la viabilidad de tales cosas en el corazón de un desierto extremo.

Lo inesperado, en un país donde los precios locales del petróleo y el gas son los más baratos del mundo, es un gran proyecto para producir hidrógeno verde en NEOM. Para 2026, "producirá 600 toneladas iniciales de hidrógeno verde por día, que estará disponible para la exportación global, ahorrando hasta 5 millones de toneladas de emisiones de CO2 por año". Será la mayor producción de hidrógeno verde del mundo, a escala comercial.

El precio se estima en 8.400 millones de dólares para esta nueva instalación de hidrógeno, y el 73% proviene de otros financistas dentro y fuera de Arabia Saudita.

Sorprendentemente, uno de los objetivos expresados ​​por el Ministro de Energía, el Príncipe Abdulaziz bin Salman, es que Arabia Saudita sea un exportador líder de hidrógeno al mundo. Un segundo objetivo es apoyar una transición global hacia una energía limpia y sostenible.

El volumen de hidrógeno verde limpio producido en NEOM podría ahorrar hasta 5 millones de toneladas de CO2 por año, según el comunicado de prensa. Presumiblemente, esto significa áreas donde el hidrógeno puede reemplazar a los combustibles fósiles en aplicaciones difíciles de reducir, como los combustibles para la aviación y el transporte marítimo, y las industrias química y del acero. NEOM dice que el hidrógeno verde podría llegar a representar el 12 % del consumo mundial de energía, pero esta fracción del 12 % es más alta que el rango del 5 al 7 % estimado por Rystad Energy y DNV.

El número del 12% está vinculado a una industria regional de hidrógeno verde valorada en hasta $ 200 mil millones para 2050.

¿Está sobrevalorado el hidrógeno?

A pesar del interés generalizado, el hidrógeno es solo una pequeña inversión hasta el momento. Mucha prensa y relaciones públicas sobre una industria nueva y emocionante, pero las inversiones anuales de unos pocos miles de millones de dólares (máximo) por cada gran empresa de petróleo y gas palidecen en comparación con el gasto de capital global greenfield de $ 200 mil millones destinado para 2023.

Pero la industria del petróleo y el gas puede presentar sus inversiones en hidrógeno como una contribución seria para cumplir los objetivos climáticos de París y, por lo tanto, esperar reducir el enfoque climático de tener que dejar de perforar y producir petróleo y gas.

Por otro lado, mientras que la industria del petróleo y el gas actualmente suministra alrededor del 57 % de la energía mundial, también es responsable del 50 % de las emisiones globales de carbono cuando se quema el petróleo y el gas. Entonces, incluso si la industria del petróleo y el gas proporcionara todo el 7% de energía limpia de hidrógeno para 2050 (poco probable), podría ahorrar alrededor del 7% de las emisiones globales de la aviación, el transporte marítimo y las industrias química y del acero. Pero esto no compensaría las emisiones de petróleo y gas a menos que el 50% quemado por petróleo y gas se redujera mucho entre ahora y 2050 (lo que significa menos pozos de petróleo y gas).

La amplia aplicación de mercado del hidrógeno, más allá de un nicho de mercado de combustible de aviación y transporte marítimo, y la fabricación de metales y productos químicos (fertilizantes y plásticos), parece incierta y puede ser un caso de demasiado poco, demasiado tarde y demasiado caro.