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Análisis de las Emisiones de Gases de Efecto Invernadero a lo Largo del Ciclo de Vida del Proceso Cloro-Alcali y del Hidrógeno como Subproducto en los Estados Unidos

Autores: Vyawahare, Pradeep; Sun, Pingping; Young, Ben; Bafana, Adarsh; Kim, Taemin; Hawkins, Troy R.; Elgowainy, Amgad

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Análisis de las Emisiones de Gases de Efecto Invernadero a lo Largo del Ciclo de Vida del Proceso Cloro-Alcali y del Hidrógeno como Subproducto en los Estados Unidos


Categoría

Energía

Subcategoría

Energías renovables

Palabras clave

Hidrógeno
Plantas cloroálcali
Emisiones
Subproducto
Análisis
Energía

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El hidrógeno se considera un portador de energía clave cuyo interés ha crecido en los últimos años. Las plantas de cloro-álcali en los Estados Unidos (EE. UU.) pueden potencialmente recuperar y suministrar el hidrógeno como subproducto a gran escala. Sin embargo, hay una escasez de análisis estándar sobre el uso de energía y las emisiones asociadas con los productos de las plantas de cloro-álcali debido a la falta de datos y las variaciones en la tecnología y operación de las plantas de cloro-álcali. Se necesita un análisis riguroso del ciclo de vida (ACV) para cuantificar las emisiones del hidrógeno como subproducto y otros productos de las plantas de cloro-álcali. En este estudio, realizamos un análisis de emisiones de bien a puerta (WTG) de los productos de cloro-álcali basado en datos operativos de plantas de EE. UU. recopilados de la base de datos de Reporte de Datos Químicos de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA), la encuesta del formulario EIA-923 de la Administración de Información Energética de EE. UU., y el Programa de Reporte de Gases de Efecto Invernadero de la EPA. Realizamos una asignación de masa a nivel de proceso para asignar el uso de energía y las emisiones a los productos de cloro-álcali. Este estudio muestra que el hidrógeno como subproducto tiene emisiones de CO2 WTG de 1.3-1.9 kgCO2/kg H2 para plantas sin cogeneración (no-CHP) y 1.5-2.4 kgCO2/kg H2 para plantas con cogeneración (CHP). Además, identificamos que las emisiones de electricidad en la parte superior son el principal factor que afecta las emisiones del hidrógeno como subproducto de las plantas no-CHP, mientras que las emisiones de CHP pueden reducirse mediante la exportación de electricidad a redes con mayor intensidad de carbono (CI). Finalmente, el estudio muestra que las plantas de cloro-álcali en EE. UU. pueden potencialmente satisfacer hasta 320 kilotoneladas de demanda de hidrógeno (aproximadamente el 3% de la demanda total) anualmente.

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