La transición entre los combustibles fósiles, como el carbón y el petróleo, y las energías limpias se llevará a cabo a lo largo de varias décadas, según prevén los expertos en cambio climático, pero su implantación ha de ser inminente si queremos que el planeta sobreviva. El cambio en los patrones de consumo, el uso de paneles solares y turbinas eólicas no será suficiente. Por eso muchos países, entre ellos España, están apostando por el hidrógeno verde como un aliado más para la reducción de emisiones contaminantes.
Los expertos en hidrógeno no imaginan un sistema energético climáticamente neutro sin este componente. Consideran que es la única solución posible para cumplir el objetivo de descarbonización que tenemos en el mundo.
También prevén que muy pronto el hidrógeno verde mueva coches, camiones, barcos o aviones, pero esta no será su única aplicación. La tecnología permitirá también utilizarlo para almacenar energía renovable cuando no se está demandando. E, incluso, conseguir que sustituya al gas natural en los hogares, que sí emite dióxido de carbono, entre otras aplicaciones industriales.
La Unión Europea apuesta firmemente por el papel del hidrógeno para alcanzar la neutralidad climática en 2050. Pero para cumplir estos objetivos se requiere construir esta industria: aunque está probado que funciona, su desarrollo precisa de apoyo público y conseguir que sea comercialmente rentable. El Gobierno de España ha anunciado que destinará hasta 2023, 1.555 millones de euros, procedentes de los Fondos de Recuperación de la Unión Europea para conseguirlo.
Para poder acceder al hidrógeno generado a partir de energías renovables, el verde, es necesario desarrollar la infraestructura que permita acceder a este gas en todo el mundo. Así lo explica a Newtral.es Juan Gómez Valero, director comercial de la empresa española Ariema, especializada en el desarrollo de electrolizadores para generar electrólisis, el procedimiento mediante el cual se obtiene el hidrógeno verde.
“La tecnología para su producción existe, está suficientemente probada, ahora falta hacerla comercialmente rentable”, aclara Gómez Valero. El experto en hidrógeno matiza que, por eso, los fondos públicos son vitales.
“Se necesita apoyo público decidido para conseguir que esos proyectos y esas tecnología pasen del estado de demostración tecnológica al estado comercial”, precisa el director comercial de Ariema.
En España, hay empresas que trabajan actualmente en toda la cadena de suministro de hidrógeno, explica a Newtral.es Javier Brey, presidente de la Asociación Española del Hidrógeno.
Las hay que fabrican electrolizadores, otras desarrollan estaciones de servicio de hidrógeno o que están probando la inyección de hidrógeno en el gas natural. También hay compañías que fabrican pilas de combustible de hidrógeno, o sistemas de almacenamiento de hidrógeno, entre muchas aplicaciones. Pero, ¿está España al mismo nivel de desarrollo que otros países europeos? Los expertos consultados por Newtral.es consideran que sí.
“España se centra en grandes proyectos de producción de hidrógeno renovable y distribución de este hidrógeno al norte de Europa”, aclara Javier Brey. Entonces, ¿a qué se destinarán los 1.555 millones de euros procedentes de Europa? “A echar a andar la rueda”, señala Brey. Las empresas españolas utilizarán esos fondos para poner estaciones de servicio de hidrógeno, para favorecer que la gente compre un vehículo de hidrógeno y que se utilice el hidrógeno verde en la industria y en los hogares.
En Europa, Alemania despunta como el líder en este sector, según revelan los expertos. También Dinamarca o la región francesa de Normandía. “España no está en una posición de liderazgo, pero sí estamos en el grupo de cabeza”, cuenta Juán Gómez Valero, el director comercial de Ariema.
Fuera de Europa, Chile es uno de los países que primero habló de una plena descarbonización para mediados del siglo XXI en la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático celebrada en Madrid en 2019 y sus planes son ambiciosos.
En América del norte, Javier Brey destaca países como Canadá y regiones como California. La primera, cuenta con una gran cantidad de empresas que se dedican al sector y California con una importante red de estaciones de servicio de hidrógeno. En Asia destacan Corea del Sur, Japón y China.
Brey señala que en todo el mundo hay empresas apostando por el hidrógeno y el orden que siguen es siempre el mismo: primero descarbonización y después, una fuerte apuesta por las energías renovables.
Las energías renovables no son suficientes, explica Javier Brey, permiten una descarbonización de la energía parcial. “Solo pueden descarbonizar el sector eléctrico, y lo hacen cuando están disponibles, es decir, cuando hay sol o viento. Es necesario un sistema de almacenamiento, de gestión de la energía más allá de las baterías”, comenta. El hidrógeno verde puede ser la solución.
El uso del hidrógeno verde para almacenar energía será una de sus aplicaciones más innovadoras. Según el presidente de la asociación nacional de este gas, el proceso será así: se toma la energía eléctrica, producida con renovables, que no se esté consumiendo y se convierte en hidrógeno renovable o verde. El hidrógeno es fácilmente almacenable, por tanto, se podrá guardar para cuando sea necesario. Para volver a utilizarlo, se puede volver a convertir de nuevo el hidrógeno en energía, térmica (quemándolo) o eléctrica (con una pila de combustible). O darle otro uso, como combustible para automóviles.
¿En qué se diferencia de las baterías? Pueden ser útiles varias horas, pero no permiten un almacenamiento estacional como el hidrógeno, especifica.
No será el único uso. De hecho, los hay más abarcables a corto plazo. Aunque las baterías dominan actualmente el sector de los vehículos eléctricos, algunas empresas apuestan por el uso de las pilas de combustible de hidrógeno para sustituir a las baterías en vehículos pesados, como camiones, barcos, trenes e incluso aviones.
También podrá utilizarse en procesos industriales en los que actualmente se usa el hidrógeno emitiendo Co2 a la atmósfera. También en los hogares como sustituto del gas natural, una reconversión en la que ya se está trabajando.
El principal inconveniente que tiene el hidrógeno verde es que es poco competitivo debido a su precio, cuenta a Newtral.es, Jose María González Moya, presidente de la Asociación de Empresas de Energías Renovables, y el resto de expertos consultados. “Por eso está invirtiendo, poniendo fondos europeos y se están lanzando muchos proyectos pero a día de hoy no son viables”, destaca González Moya.
Para él, lo eficiente es electrificar todo lo que podamos, eliminando los combustibles fósiles por electricidad y, en ese punto emplear el hidrógeno verde donde no se pueda usar energía eléctrica, como un alto horno de una industria o un camión que tiene que hacer un largo recorrido.
En España, a día de hoy, no se produce prácticamente hidrógeno verde, no porque no se pueda, sino porque no se vendería al ser su producción más cara que el generado con energías de origen fósil.
Otro de los inconvenientes es la ineficiencia actual de su transporte y su dificultad de manejo. “Es un gas, y para transportarlo hay que pasarlo a líquido. Eso cuesta mucho dinero. Hay dos soluciones: o lo produces in situ o nos tenemos que gastar un dineral para moverlo”.
En cuanto a la seguridad, requiere un uso distinto al ser un gas que se expande muy rápido, pero no supone un problema a priori, explica Fernando Mañes, responsable de Proyectos e I+D+i de la empresa onubense Eman Ingeniería. Su empresa se encarga de ayudar a otras a generar hidrógeno verde o adaptarse a su utilización. “Para almacenarlo a alta presión necesita una seguridad extra y un manejo distinto. Es un gas inflamable como otro tipo de gas, pero se puede manejar con seguridad adaptando las instalaciones”, indica Mañes.
El hidrógeno es el elemento químico más ligero que existe, pero no se puede tomar directamente de la naturaleza, sino que es necesario “fabricarlo”, como explica la Asociación Española del Hidrógeno.
A temperatura ambiente se presenta en estado gaseoso, incoloro, inodoro, insípido y no es tóxico. Se puede producir a partir de distintas materias primas, procedimientos o fuentes de energía, dependiendo de la que se use (energía nuclear, combustibles fósiles o energías renovables) se puede hablar de un proceso libre de emisiones o no.
Existen en el mundo tecnologías que permiten desde hace años utilizar el hidrógeno como combustible y en otros usos industriales, pero tienen algunos inconvenientes, entre ellos, que su producción emite dióxido de carbono. El hidrógeno conocido como ‘verde’ se está desarrollando para solventarlas.
El hidrógeno verde se produce a través de un proceso llamado electrólisis. La electrólisis divide la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno mediante energía eléctrica. Lo hace con un dispositivo llamado electrolizador.
Para que sea considerado ‘verde’ la electricidad utilizada por el electrolizador debe provenir de energías renovables, como el sol y el viento. Genera cero emisiones, pero debido a su coste su uso aún no está muy extendido, pese a que el proceso de electrólisis no es nuevo y contamos con energías renovables disponibles.
La mayor parte del hidrógeno que se utiliza en el mundo a día de hoy, para combustible o en diferentes aplicaciones industriales, se obtiene del gas natural, y por tanto, contamina.
Las refinerías son grandes consumidoras de hidrógeno. Se utiliza, por ejemplo, en el proceso de refinación de combustibles, para quitarles el azufre o en la producción de fertilizantes. También se ha utilizado como materia prima en todo el mundo. Aún no está muy extendido su uso como combustible, una de las aplicaciones que se espera que tenga en el futuro.
Fuente: Newtral