Hidrógeno: Producción, Almacenamiento, Transporte y Uso

1. Introducción

Varios autores han llamado al hidrógeno como el “petróleo del siglo 21”.  Su importancia es tal que países han incluido estrategias para la implementación de este recurso en su futura matriz energética como medio para reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero. Según la consultora McKinsey, actualmente hay más de 350 proyectos de gran escala en todo el mundo y se estiman inversiones por 500 mil millones de dólares hasta el año 2030. Alemania piensa invertir siete mil millones de euros para el “hidrógeno verde” y China se ha puesto como objetivo tener un millón de autos con celdas de poder hasta el 2030.

El uso del hidrógeno no es nuevo. Se lo ha venido utilizando principalmente en el sector petrolero para mejorar la calidad del petróleo pesado. Mediante la tecnología de “hidrogenización” se ha podido mejorar el grado API del petróleo extraído de arenas bituminosas.  Actualmente más del 95 por ciento del hidrógeno producido mundialmente viene del gas natural, recurso cuyo principal componente es el metano (CH4).  Hoy en día se invierten millones de dólares en investigación y desarrollo para descubrir maneras más eficientes y económicas de obtener hidrógeno.  La tendencia tecnológica es la “hidrólisis”.

 

2. Presentación del Plan de Estudios

El curso está dividido en tres módulos, cada módulo tendrá una duración de una semana:

Módulo 1: Generalidades del hidrógeno

Módulo 2: Hidrógeno gris, marrón, y azul

Módulo 3: Hidrógeno verde, rosado, blanco, y turquesa

Al final de cada módulo se tendrá un “invitado” del gobierno, industria, o academia canadiense que explique el estado actual de su sector.

 

3. Objetivo general del Plan de Estudios

El objetivo general del curso es comprender la importancia actual y futura del hidrógeno en el sector energético mundial y de Latinoamérica y el Caribe.

 

4. Objetivos de aprendizaje del Plan de Estudios

Una vez completado el plan de estudios, el estudiante estará en la capacidad de:

• Identificar los fundamentos de producción de hidrógeno vía descomposición del metano (CH4) e hidrólisis.
• Diferenciar las tecnologías actualmente utilizadas para producción de hidrógeno.
• Describir la evolución de una tecnología (aplicada al hidrógeno), desde investigación y desarrollo hasta implementación en gran escala
• Comentar las políticas públicas (leyes y reglamentos) y estándares que se aplican en jurisdicciones interesadas en desarrollar la tecnología del hidrógeno.
• Listar los aspectos de seguridad, salud ocupacional, ambiental y económicos relacionados a la producción, almacenamiento, transporte y uso del hidrógeno

5. Perfil del participante

El curso está abierto a todo público, sin embargo, ayudaría tener conocimientos generales de los sectores energético y ambiental.  Es deseable que el participante tenga un nivel medio de inglés porque se presentará contenido y referencias bibliográficas en este idioma.

 

6. Intensidad del Plan de Estudios

El plan de estudio tendrá la siguiente carga horaria:

• Tiempo de interacción sincrónica: 30 horas
• Tiempo de auto estudio y rendición de evaluaciones: 60 horas

Total: 90 horas

El aprendizaje será evaluado para acreditar la aprobación según la propuesta de los/as instructores. Al completar satisfactoriamente las evaluaciones, el/la estudiante recibirá un certificado por 90 horas de instrucción.

7. Registro de inscripciones

Los participantes deben registrarse como usuarios en: https://capevlac.olade.org/registro/  y luego realizar la matrícula al plan de estudio a través del siguiente enlace: https://capevlac.olade.org/innovacion/cursos/hidrogeno-produccion-almacenamiento-transporte-y-uso/

 

El presente plan de estudios es de libre acceso y no tiene costo para los Países Miembros de OLADE por ejecutarse en el marco del Proyecto ETRELA “Mejora, Aumento, Facilitación del Acceso a la Educación y Capacitación en Energías Renovables en América Latina”, que viene desarrollando OLADE como parte de la Iniciativa Internacional de Protección del Clima (IKI) que cuenta con el apoyo financiero del Ministerio Federal de Medio Ambiente, Protección de la Naturaleza y Seguridad Nuclear de Alemania.

 

8. Metodología de la capacitación

En la comunidad del conocimiento de OLADE: https://capevlac.olade.org/ se almacenará todo el material del plan de estudios compuesto por: lecciones, enlaces para cada sesión sincrónica y herramientas de consulta y de evaluación.  El participante debe ingresar a esta plataforma con el usuario y contraseña registrados al momento de realizar la inscripción.

Las sesiones virtuales serán dictadas bajo modalidad en línea sincrónica, que implica interacción en tiempo real entre las/os instructores y participantes con el empleo de la plataforma de videoconferencias de OLADE.

 

9. Aprobación

Los/as estudiantes deben completar las evaluaciones o tareas propuestas según el diseño instruccional de los cursos.  Los/as estudiantes dispondrán de 10 semanas a partir de la inscripción para revisar lecciones y realizar las tareas o exámenes con el fin de obtener su certificado.

Certificación

Para recibir el certificado, el estudiante deberá responder correctamente al menos el 80% de las preguntas planteadas en las evaluaciones.

 

10. Propiedad intelectual

Todo el material producido y distribuido en este curso debe ser utilizado exclusivamente por la persona registrada en el mismo.  El uso del material para fines diferentes a la propia acción de capacitación debe ser consultado y aprobado por OLADE.

 

11. Contenido del Plan de Estudio

Semana del 8 al 12 de agosto 2022

Generalidades

Sesión	Día	Hora	Tema
1	Lunes	09:00 – 11:00	Introducción: propiedades del hidrógeno, suministro y demanda global, métodos de producción, reformado con vapor, hidrólisis, celdas de poder,
2	Martes	09:00 – 11:00	Importancia del hidrógeno en el sector petrolero (crudos pesados y bitumen), CCS e hidrógeno, presupuesto de carbón
3	Miércoles	09:00 – 11:00	Almacenamiento de hidrógeno en formaciones geológicas, fundamentos de compresión y expansión de hidrógeno, compresores, licuefacción, tanques de almacenamiento, transporte
4	Jueves	09:00 – 11:00	Fundamentos de almacenamiento de hidrógeno en materiales absorbentes, materiales de construcción de facilidades, nuevos materiales para almacenar hidrógeno sólido, economía de almacenamiento
5	Viernes	09:00 – 11:00	Uso del hidrógeno en motores de combustión interna, sensores de hidrógeno, celdas de poder, análisis de riesgos, estándares y legislación en varios sectores. Invitado:

 

Semana del 15 al 19 de agosto 2022

Hidrógeno gris, marrón, y azul

Sesión	Día	Hora	Tema
6	Lunes	09:00 – 11:00	Producción de hidrógeno por descomposición de metano (CH4), de carbón y biomasa
7	Martes	09:00 – 11:00	Métodos avanzados de reformado con vapor, oxidación parcial, reformado autotermal, reformado combinado, reformado usando fuentes de energía alternativas
8	Miércoles	09:00 – 11:00	Caso de estudio: Upgrader Quest (Alberta, Canadá)
9	Jueves	09:00 – 11:00	Caso de estudio: Weyburn-Midale (Saskatchewan, Canadá)
10	Viernes	09:00 – 11:00	Aspectos legales, ambientales, y económicos Oportunidades de hidrógeno en Latinoamérica y el Caribe

Semana del 22 al 26 de agosto 2022

Hidrógeno verde, rosado, blanco, y turquesa

Sesión	Día	Hora	Tema
11	Lunes	09:00 – 11:00	Fundamentos de electrolisis, termodinámica, ley de Faraday, eficiencia energética de las celdas de electrolisis, clasificación de electrolizadores
12	Martes	09:00 – 11:00	Celdas de poder y sus componentes, vehículos con celdas de poder (FCEV), principios y funcionamiento, eficiencia, voltaje,
13	Miércoles	09:00 – 11:00	Caso de estudio: hub de hidrógeno – Universidad de Calgary
14	Jueves	09:00 – 11:00	Aspectos legales, ambientales, y económicos Oportunidades de hidrógeno en Latinoamérica y el Caribe
15	Viernes	09:00 – 11:00	Tendencias energéticas futuras (nuclear, almacenamiento de energía, helio)