Hydrogen potential to reduce CO2 emissions in Great Britain road transport

Abstract

[EN] The study of hydrogen fuel cell vehicles potential to reduce road vehicle CO2 emissions, together with the requirements needed to implement this new system, is important to choose the fastest path to a zero net emissions society. If all road vehicles were powered by hydrogen fuel cells, between 6.7 and 9.9 million tonnes of H2 would be required in 2050. To produce this hydrogen by electrolysis and compress it until 880 bar, between 285.3 and 471.1 TWh would be used. To produce this energy from renewable sources, between 3977 and 8934 of the most powerful offshore wind turbines (14 MW) would be required, which is a power installed of between 54.3 and 99.8 GW. This offshore wind farm would require an investment between 97.71 and 500.3 billion pounds. In 2050, it would save 161.2 million tonnes of CO2 equivalent emitted directly by internal combustion engine vehicles. The variation in the results depends on the forecast of miles travelled in Great Britain in 2050 and in the increase in fuel cell, electrolyzers and offshore wind turbine efficiencies, together with the decrease in offshore wind prices.

[ES] La elevada emisión de gases de efecto invernadero ha llevado al planeta a aumentar su temperatura. Si no se pone freno, este calentamiento provocará condiciones climatológicas adversas para la vida humana y para la vida de muchos otros seres vivos. Es por ello por lo que el gobierno de Reino Unido pretende alcanzar 0 emisiones netas de gases de efecto invernadero en 2050. Para cumplir este objetivo se necesita adoptar medidas drásticas en el sector energético y del transporte. El sector del transporte es el que más energía consume en Reino Unido. Esta energía proviene de los combustibles fósiles y es por ello por lo que hay que cambiar a otra fuente de energía. Una de las posibles soluciones es utilizar vehiculos que utilicen hidrógeno como combustible. Esto conlleva un gran reto ya que la producción de hidrógeno puede generar gases de efecto invernadero, y para generar hidrógeno verde (sin emitir gases de efecto invernadero) se requiere mucha electricidad. Por lo tanto, el éxito del hidrógeno depende, en gran parte, de la capacidad de generar electricidad con fuentes de energía renovables a un precio razonable. En este trabajo de final de grado de ingeniería aeroespacial se calculará el hidrógeno que haría falta para alimentar a los vehículos terrestres en Reino Unido, calculando a su vez la forma de generar este hidrógeno y las fuentes de energía. Para llevarlo a cabo, se realizará en primer lugar una revisión bibliográfica sobre la aplicación del hidrógeno a este sector y una vez entendidos los procesos y las cifras, se realizarán los cálculos necesarios para la consecución de los objetivos planteados.