@mastersthesis{10902/33207,
year = {2024},
month = {7},
url = {https://hdl.handle.net/10902/33207},
abstract = {Para luchar contra el cambio se debe optar por un nuevo modelo energético, apostando por las fuentes de energía renovables más limpias y sostenibles, y así cumplir con los objetivos marcados en los horizontes 2030 y 2050 definidos por las Naciones Unidas. El hidrógeno (H2) verde utilizado como vector energético, se plantea como una estrategia crucial a la hora de implementar las energías renovables como fuente principal de energía. Actualmente, la mayoría del H2 se produce a partir de fuentes fósiles como el reformado de vapor (78%), por esta razón, es necesario impulsar tecnologías para la producción de H2 verde como la fotocatálisis (PC). La PC es capaz de producir H2 verde de alta pureza utilizando la radiación solar como fuente de energía. Se considera una tecnología sencilla, capaz de utilizar el agua de mar directamente como materia prima, lo que simplifica aún más el proceso respecto a tecnologías que actualmente lideran la producción de H2 verde como la electrólisis, que requiere de pretratamientos del agua para poder utilizar agua de mar. En definitiva, la fotocatálisis no solo simplifica el proceso de producción de H2 verde, sino que también ofrece una alternativa viable y sustentable frente a la creciente escasez de agua dulce a nivel global. Para analizar sus posibles beneficios ambientales e impulsar su desarrollo, en este Trabajo Fin de Máster se ha llevado a cabo un estudio comparativo de la producción de H2 verde mediante electrólisis (PEM) con PC desde la perspectiva de ACV incluyendo las etapas de operación y el consumo de materiales. Para ello, se toma como referencia la producción de H2 mediante PEM debido a su mayor estado de madurez tecnológica. Ambos procesos se han modelado definiendo los escenarios basados en el estado actual de las tecnologías. Para lograr este objetivo, se ha utilizado el software de ACV GaBi 10.8 y la base de datos Ecoinvent 10.1. Se ha definido 1 kg de H2 como unidad funcional y en cuanto al método de evaluación se ha empleado el método ReCipe 2016 y las categorías de impacto GWP (global warning potencial), TAP (Terrestrial Acidification), FFP (fossil resource scaracity), LOP (land use), SOP (mineral resource scarcity) y WCP (water use). Los resultados indican que la mayor contribución a las categorías de impacto es la energía asociada a la operación en PEM, mientras que los materiales son la principal contribución a las categorías ambientales en los escenarios PC. Este trabajo muestra la oportunidad de esta tecnología como complemento a otras más maduras de producción de H2, como la PEM, que impulsarán transición energética.},
abstract = {To fight against change, a new energy model must be chosen, relying on the cleanest and most sustainable renewable energy sources, in order to meet the objectives set for the 2030 and 2050 horizons defined by the United Nations. Green hydrogen (H2) used as an energy vector is a crucial strategy when implementing renewable energies as the main source of energy. Currently, most H2 is produced from fossil sources such as steam reforming (78%), for this reason, it is necessary to promote technologies to produce green H2 such as photocatalysis (PC). PC can produce high purity green H2 using solar radiation as an energy source. It is considered a simple technology, capable of using seawater directly as a raw material, which further simplifies the process compared to technologies currently leading the way in green H2 production such as electrolysis, which requires water pretreatment to be able to use seawater. In short, photocatalysis not only simplifies the process of green H2 production, but also offers a viable and sustainable alternative to the growing scarcity of fresh water globally. In order to analyze its potential environmental benefits and promote its development, this Master's thesis has carried out a comparative study of the production of green H2 by electrolysis (PEM) with PC from the perspective of LCA including the operation step and material consumption. For this purpose, H2 production by PEM is taken as a reference due to its higher state of technological maturity. Both processes have been modeled by defining scenarios based on the current state of the technologies. To achieve this objective, the LCA software GaBi 10.8 and the Ecoinvent 10.1 database were used. 1 kg of H2 was defined as a functional unit and the ReCipe 2016 method and the impact categories GWP (global warning potential), TAP (Terrestrial Acidification), FFP (fossil resource scaracity), LOP (land use), SOP (mineral resource scarcity) and WCP (water use) were used for the assessment. The results indicate that the largest contribution to the impact categories is energy associated with PEM operation, while materials are the main contribution to the environmental categories in the PC scenarios. This work envisages the opportunity of this technology to complement other mature technologies such as PEM to produce H2 boosting the energy transition.},
title = {Análisis de ciclo de vida de la producción de hidrógeno verde por fotocatálisis a partir de agua de mar},
author = {Zorrilla Bringas, Javier},
}