Potencial de producción de H2 verde a partir de la electrólisis del agua en la región Piura

Abstract

La tesis tiene como objetivo estimar y analizar el potencial de producción de H2 verde a partir de la electrólisis del agua en la región Piura y sus distritos. Se determinaron además los distritos idóneos para la instalación de una hipotética planta de producción de H2 solar, eólico o de biomasa. Para el análisis referente a la energía eólica se utilizaron datos de velocidad del viento media mensual extraídos de plataforma NASA POWER Data Access Viewer, mientras que para el de la energía solar se emplearon los datos de irradiación del programa web del PVGIS ((photovoltaic geographical information system) y el software MATLAB® para el cálculo de las Horas Solar Pico (HSP). En el caso de la energía de biomasa a lo largo de un año, a partir de la electrólisis del agua en Piura y del reformado de bioetanol, se extrajeron datos del anuario agrícola del año 2019, proporcionado por el Ministerio de Agricultura y Riego (MINAGRI). Finalemte se realizó la discusión de resultados. Se empieza ofreciendo un resumen del potencial de hidrógeno verde a partir de las tres fuentes renovables consideradas. Además, se realiza una comparación detallada del potencial de hidrógeno de la región Piura, con el consumo energético del país y de la región. Finalmente, se presenta también una comparación del resultado obtenido en esta investigación, con los estimados obtenidos en otras regiones y países de Sudamérica. Se concluye que Piura tiene un potencial de producción de 947,202.28 t H2, considerando una eficiencia de electrolizador del 75% y el uso de energía eólica, solar y de biomasa. Asimismo, la mayoría de la producción de H2 verde en Piura proviene de la energía solar, concretamente el 94.84%. Le sigue la producción de H2 eólico, con un 5.04%, y, en menor medida, la producción de hidrógeno a partir de biomasa, con un 0.12%. Se concluye además que el distrito de Sechura es el más idóneo para la instalación de una planta de H2 eólico en Piura gracias a que se podría producir 368.45 t H2/km2 o 25,339.04 t H2 por año (considerando la superficie disponible del distrito). En cuanto a la instalación de una planta de H2 solar, se encontró que el distrito más idóneo es La Brea, pues cuenta con un potencial de 5,324.34 t H2/km2 o 28,009.03 t H2 por año (considerando la superficie disponible del distrito). Adicionalmente, se concluye que los distritos de la provincia de Ayabaca serían los más idóneos para la instalación de una planta de H2 de biomasa, gracias a que en ella se encuentran la mayor cantidad de cabezas de ganado vacuno (64,464), porcino (20,753) y cuenta con la mayor producción de caña de azúcar (casi el 60%).