Producción de Hidrógeno Utilizando Electrólisis Mejorada con MOF Impulsada por Energía Renovable: Vías de Evaluación Técnico-Económica y Ambiental para Uzbekistán
Autores: Ajeeb, Wagd
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Producción de Hidrógeno Utilizando Electrólisis Mejorada con MOF Impulsada por Energía Renovable: Vías de Evaluación Técnico-Económica y Ambiental para Uzbekistán
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Descarbonización
Industria
Sostenibilidad urbana
Energía limpia
Hidrógeno verde
Electrólisis
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Descarbonizar la industria, mejorar la sostenibilidad urbana y expandir el uso de energía limpia son prioridades globales clave. Este estudio presenta un análisis tecnoeconómico (TEA) y una evaluación del ciclo de vida (LCA) de la producción de hidrógeno verde (GH2) a través de la electrólisis del agua para aplicaciones de bajo carbono en la región de Asia Central, considerando a Uzbekistán como un caso de estudio representativo. Se utilizan energía solar fotovoltaica y eólica como fuentes de electricidad renovable para un electrólito de 44 MW. La evaluación también incorpora avances recientes en electrólitos de agua alcalina (AWE) mejorados con materiales de estructura metal-orgánica (MOF), reflejando mejoras en eficiencia y producción de hidrógeno. La LCA, realizada utilizando SimaPro, evalúa el potencial de calentamiento global (GWP) a lo largo de toda la cadena de producción de hidrógeno. Los resultados muestran que el sistema AWE mejorado con MOF logra un costo nivelado de hidrógeno (LCOH) más bajo de 5.18 $/kg H2, en comparación con 5.90 $/kg H2 para AWE convencional, siendo la adquisición de electricidad el principal factor de costo. Desde el punto de vista ambiental, las rutas de hidrógeno verde reducen el GWP en un 80-83% en relación con la reforma de metano a vapor (SMR), siendo AWE-MOF el que presenta la menor huella con 1.97 kg CO2/kg H2. En aplicaciones de transporte, los vehículos de celdas de combustible alimentados por hidrógeno derivado de AWE-MOF emiten un 89% menos de CO2 por cada 100 km que los vehículos diésel y un 83% menos que utilizando hidrógeno basado en SMR, demostrando los importantes beneficios climáticos de la electrólisis avanzada. En general, los hallazgos confirman que AWE integrado con MOF ofrece un sólido equilibrio entre viabilidad económica y rendimiento ambiental. El estudio destaca el papel estratégico del hidrógeno verde en la región de Asia Central, representado por la transición energética de Uzbekistán, y proporciona información basada en evidencia para guiar el despliegue de hidrógeno de bajo carbono.
Descripción
Descarbonizar la industria, mejorar la sostenibilidad urbana y expandir el uso de energía limpia son prioridades globales clave. Este estudio presenta un análisis tecnoeconómico (TEA) y una evaluación del ciclo de vida (LCA) de la producción de hidrógeno verde (GH2) a través de la electrólisis del agua para aplicaciones de bajo carbono en la región de Asia Central, considerando a Uzbekistán como un caso de estudio representativo. Se utilizan energía solar fotovoltaica y eólica como fuentes de electricidad renovable para un electrólito de 44 MW. La evaluación también incorpora avances recientes en electrólitos de agua alcalina (AWE) mejorados con materiales de estructura metal-orgánica (MOF), reflejando mejoras en eficiencia y producción de hidrógeno. La LCA, realizada utilizando SimaPro, evalúa el potencial de calentamiento global (GWP) a lo largo de toda la cadena de producción de hidrógeno. Los resultados muestran que el sistema AWE mejorado con MOF logra un costo nivelado de hidrógeno (LCOH) más bajo de 5.18 $/kg H2, en comparación con 5.90 $/kg H2 para AWE convencional, siendo la adquisición de electricidad el principal factor de costo. Desde el punto de vista ambiental, las rutas de hidrógeno verde reducen el GWP en un 80-83% en relación con la reforma de metano a vapor (SMR), siendo AWE-MOF el que presenta la menor huella con 1.97 kg CO2/kg H2. En aplicaciones de transporte, los vehículos de celdas de combustible alimentados por hidrógeno derivado de AWE-MOF emiten un 89% menos de CO2 por cada 100 km que los vehículos diésel y un 83% menos que utilizando hidrógeno basado en SMR, demostrando los importantes beneficios climáticos de la electrólisis avanzada. En general, los hallazgos confirman que AWE integrado con MOF ofrece un sólido equilibrio entre viabilidad económica y rendimiento ambiental. El estudio destaca el papel estratégico del hidrógeno verde en la región de Asia Central, representado por la transición energética de Uzbekistán, y proporciona información basada en evidencia para guiar el despliegue de hidrógeno de bajo carbono.