Nos encontramos en un momento clave de transformación energética donde el hidrógeno es también una opción viable para la generación de energías renovables. El desafío es inmenso. Las temperaturas ya están 1 grado centígrado por encima de los niveles preindustriales y, según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés), con solo elevarse otro 0.5 C los efectos podrían ser devastadores.
Ante este escenario, muchos países están buscando urgentemente cómo resolver sus necesidades energéticas sin seguir dañando al medioambiente.
Una de las soluciones que están desarrollando algunas naciones es la del hidrógeno verde, también conocido como hidrógeno renovable o e-Hydrogen.
El hidrógeno como una forma de afrontar el cambio climático
El hidrógeno es el elemento químico más simple que existe y también el más abundante del universo. En los últimos años, la posibilidad de que se convierta en una alternativa realmente viable y extensible a la producción energética global ha ido ganando cada vez más fuerza.
El hidrógeno es, en principio, la panacea de los combustibles alternativos: puede almacenarse en estado gaseoso o líquido y distribuirse a través de gasoductos, pudiendo ser un sustituto del gas natural, y no emite gases de efecto invernadero en su combustión.
A pesar de ser uno de los elementos más abundantes de la Tierra, el hidrógeno no es fácil de obtener, pues no encontrarse de forma aislada en la naturaleza, sino que se genera a partir de otras sustancias que lo contienen, entre ellos el agua, el carbón y el gas natural.
La forma ideal de producirlo sería obtenerlo directamente del agua –una sustancia presente en el 70% del planeta–, para lo cual sería necesario llevar a cabo un proceso denominado electrólisis, que consiste en la descomposición de las moléculas de agua (H2O), en oxígeno (O2) e hidrógeno (H2). Sin embargo, generalmente es este un proceso costoso para el que se necesita mucha energía eléctrica -que en la mayoría de los casos no procede de fuentes renovables- para alimentar los electrolizadores.
El coste de los electrolizadores ya se ha reducido en un 60% en los últimos diez años (más de un 40% en los últimos cinco) y se espera que se reduzca a la mitad en 2030.
Tipos de hidrógeno
El color asignado al hidrógeno no es más que una etiqueta utilizada para clasificarlo en función de su origen y de la cantidad de dióxido de carbono liberado durante su generación.
En función de su sostenibilidad existen tres tipos distintos de hidrógeno: hidrógeno gris, hidrógeno azul e hidrógeno verde.
El hidrógeno gris, el más utilizado actualmente -por ejemplo, en la industria química o en las grandes refinerías de petróleo- es el menos respetuoso con el medio ambiente, pues su generación sigue requiriendo de combustibles fósiles. Como alternativa, el ‘hidrógeno azul o bajo en carbono’ sigue requiriendo de combustibles fósiles, pero emite menos carbono, pues este se retira con un método llamado ‘captura y almacenamiento’.
La opción más ecológica es el ‘hidrógeno verde’, producido a partir de energías renovables, una alternativa 100% sostenible que, sin embargo, es la menos común del mercado.
El hidrógeno verde es, por tanto, el hidrógeno obtenido mediante el uso de energías renovables en su producción, lo que lo convierte en un combustible limpio, sostenible y con un índice de contaminación cero que puede ser clave no solo como vector energético, sino como materia prima.
Hidrógeno verde: la energía del futuro clave en la descarbonización
Su gran valor en la lucha contra el cambio climático radica en su capacidad de sustituir a los combustibles fósiles en aquellos sectores y usos que hasta ahora eran más difíciles de descarbonizar, además de su potencial como sistema de almacenamiento de energía.
El hidrógeno verde puede ser una herramienta inigualable para desbancar a los modelos de producción que contribuyen al cambio climático y ayudar a descarbonizar los consumos energéticos más resistentes a la electrificación, como la industria pesada o el transporte de largo recorrido.
El hidrógeno verde puede emplearse en casi todos los sectores que hoy en día dependen de los combustibles fósiles y son difíciles de descarbonizar, es una afirmación que cada vez cuenta con más consenso.
Ventajas del hidrógeno verde
Supongamos que cumplimos con todo lo necesario para producir, comercializar y utilizar hidrógeno verde en grandes cantidades. ¿Qué beneficios nos proporcionaría eso?
- Producción de energía limpia
- Descarbonización de la industria pesada
- Almacenamiento de energía
- Transporte libre de emisiones, incluido el pesado
- Reducción de la dependencia fósil de la calefacción
- Equilibrio entre oferta y demanda de la red energética
- Materia prima para combustibles sintéticos
El coche de hidrógeno se espera sea el verdadero sustituto de los motores de combustión.
Los expertos señalan que, aunque inviable a corto plazo, estará plenamente extendido en 2035. El hidrógeno también puede cambiar la forma en que entendemos la movilidad. Los coches que funcionan con hidrógeno y pilas de combustible garantizan una autonomía mayor que los vehículos eléctricos, además de una recarga más rápida. Su uso es mucho más transversal: es ideal para aviones, barcos o trenes y supondría una total descarbonización del transporte masivo.
Cortesía de https://dailyenergyinsider.com/
El coche eléctrico avanza rápido, no tanto como se podría esperar y desear por parte de fabricantes y administraciones, pero sigue generando dudas acerca de su viabilidad real motivada por las infraestructuras de recarga necesarias para que se convierta en una alternativa real al coche de combustión. Porque si en movilidad urbana y cortos y medios recorridos parece una solución muy factible a corto plazo, los largos recorridos siguen generando la problemática que supone la recarga de las baterías.
De las baterías al hidrógeno
El coche eléctrico de baterías también necesita desaparecer porque, aunque no produzca emisiones, el origen de su electricidad sí que las produce. De hecho, según un estudio de Volvo, el coche de baterías es significativamente más contaminante que el coche de combustión durante toda su vida a no ser que el coche eléctrico reciba toda su energía de fuentes renovables.
Esto es algo imposible hoy en día y lo será durante años. El estudio afirma que construir un coche eléctrico — principalmente por culpa de las baterías — contamina un 70% más que el mismo modelo de gasolina y que, sin energía renovable para compensar ese coste adicional, su teórica ventaja verde se elimina casi por completo o directamente no existe.
Para el gobierno japonés el futuro está en el coche de hidrógeno con pilas de combustible. Las ventajas son desde luego interesantes, pero esa apuesta podría salirle mal porque no todo son buenas noticias para estos vehículos.
Cortesia de https://www.hyundai.com/es/modelos/nexo.html
En Europa fabricantes como Renault también han comenzado a ofrecer sus propuestas, aunque en este caso en forma de furgonetas que ya están a la venta en Francia, que se ha aliado con Japón para impulsar esta tecnología. BMW también plantea un X5 basado en hidrógeno, y Audi también tiene sus propuestas de futuro en este ámbito.
De momento, son dos los coches de hidrógeno, o de pila de combustible, que se comercializan en nuestro país: el Hyundai NEXO y el Toyota Mirai.
Hidrógeno verde: ¿puede ser España el Qatar de la energía del futuro?
La Unión Europea tiene un objetivo por delante: que en 2050 el 12% de la energía consumida proceda de hidrógeno verde. No sólo eso, contempla que más de la mitad de ese total pueda proceder de España.
Y es que nuestro país tiene potencial más que suficiente para convertirse en un productor competitivo gracias a su amplia capacidad de generar energía renovable gracias al sol y al viento.
Los datos de la Asociación Española del Hidrógeno (AeH2) vaticinan que España tiene capacidad para evitar la emisión de 15,12 millones de toneladas de CO₂ al año de cara a 2030. Además, ayudaría a crear 227.000 puestos de trabajo, generando un mercado nacional de 1300 millones de euros anuales.
El informe de IRENA (las siglas de la agencia en inglés) afirma que el país mejor posicionado para fabricar y comercializar este combustible 100% verde es China, seguido de Chile, Marruecos, Colombia y Australia. Los chinos podrían llegar a un coste de sólo 0,65 dólares mientras que España llegaría a los 0,80 dólares, lo que nos dejaría en el decimoprimer lugar del ranking. En el modelo más pesimista, España superaría con creces la barrera del dólar por kilogramo.
Si los políticos y empresarios mueven ficha, España se puede convertir en una de las potencias productoras de hidrógeno verde gracias a su terreno, clima y acceso hidráulico.
El Gobierno y las grandes energéticas españolas como Repsol, Endesa o Iberdrola han decidido apostar por el hidrógeno verde, que puede llegar a convertir a España en un país exportador de energía.
Descarbonización obliga. Si se quiere cumplir el objetivo de emisiones cero de CO2 para el año 2050, usar hidrógeno como combustible puede descarbonizar sectores que son muy complicados de electrificar, como los aviones o los barcos, además de las industrias química y siderúrgica.
En España, 627.000 toneladas anuales de hidrógeno gris, que se usa para el sector de refino (en Repsol) y fabricar amoníaco. En toda Europa se usan siete millones de toneladas anuales de hidrógeno. Por comparar, una única refinería como la vizcaína de Petronor procesa doce millones de toneladas de combustibles anualmente.
Iberdrola ha abierto en Puertollano (Ciudad Real) la mayor planta de producción de este ‘oro verde’ para uso industrial de Europa, una central pionera que evitará la emisión de hasta 48.000 toneladas de CO2 al año.
La hoja de ruta planteada por el Gobierno de España para 2030 establece una serie de objetivos de fomento de este vector energético y, entre ellos, destaca la puesta en circulación de dos líneas de trenes comerciales propulsados con hidrógeno renovable.
Según los planes del Ministerio de Transición Ecológica, el primer objetivo se ha puesto en lograr una potencia instalada de electrolizadores de entre 300 MW y 600 MW para 2024, y 4 gigawatios para 2030.
Al ritmo que han surgido proyectos, el sector considera que se puede superar: hay electrolizadores previstos casi en cada provincia, con grandes inversiones en Tarragona, Cartagena, Puertollano o Abanto (Bizkaia).
Incluso Iberdrola, aliada con CAF, y Repsol, con Talgo, han presentado ya proyectos para trenes ayudados por hidrógeno.
A largo plazo Europa aspira a que en 2050 el 12 por ciento de la energía consumida proceda de hidrógeno verde. Más de la mitad, el 52 por ciento, sería española. Con viento y sol a raudales para generar hidrógeno verde, si todo sale bien España podría ser a mitad de siglo exportadora de energía
Por concluir, el hidrógeno verde es un producto 100% sostenible que no emite gases contaminantes ni durante la combustión ni durante el proceso de producción. Pero la sostenibilidad no es su única ventaja: es también almacenable y transportable ya que puede viajar por los mismos canales que el gas natural. Esta fuente de energía se presenta como una oportunidad para hacer frente a los retos de la descarbonización.
