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El hidrógeno verde representa una de las grandes apuestas de la Unión Europea dentro de sus principales medidas para la descarbonización. Por su parte, España busca convertirse en un productor de primer orden en este campo.
España posee el 20 % de los proyectos de hidrógeno verde a nivel mundial
En la actualidad, del total de proyectos de hidrógeno verde a nivel mundial, el veinte por ciento están localizados en España, lo que la posiciona solo detrás de los Estados Unidos. La situación privilegiada del país ibérico en relación al desarrollo de energías renovables, requeridas para la obtención de esta clase de hidrógeno, convierten a España en una excelente candidata para liderar este desafío.
Aunque se trata de una tecnología que todavía está en sus comienzos, por lo que tiene que hacerles frente a diversos retos, en especial a los relacionados con la eficacia. Ahora veremos cuáles son las principales dudas que puede enfrentar el hidrógeno verde.
Cómo es producido el hidrógeno verde
El hidrógeno se ha venido usando en la industria desde hace más de cien años. Sobre todo como materia prima en el sector de refinación de petróleo y en la producción de fertilizantes. A pesar de que hasta los momentos se ha generado principalmente a partir de combustibles fósiles, que desprenden CO2 a la atmósfera.
Por esa razón ahora se busca fomentar la producción de hidrógeno verde, el cual utiliza energías renovables.
Existen varias formas de hallar este tipo de hidrógeno, aunque el proceso más conocido, y por el que se está apostando desde ahora y en los próximos años, es la electrólisis del agua. A través de este método, se usa una corriente eléctrica continua, aplicando electrolizadores, con el fin de romper las moléculas de agua y separar sus 2 componentes, hidrógeno y oxígeno.
De estos dos elementos, el hidrógeno tendrá protagonismo, debido a que es el que se empleará a su vez para la obtención de energía eléctrica. Aunque el oxígeno resultante también tendrá usos importantes, como los que se pueden llevar a cabo en la medicina.
El proceso de electrólisis del agua se hará con el uso de energías renovables, como la fotovoltaica o la eólica. De esta manera, los ciclos combinados deberán ser capaces de usar este hidrógeno en la generación de energía eléctrica que sustituirá a los actuales combustibles, los que emiten gases de efecto invernadero.
Usos y beneficios del hidrógeno verde
Entre sus diferentes usos se destaca principalmente la capacidad que tiene el hidrógeno verde para propulsar aviones, barcos y vehículos pesados. Lo que representa una parte muy importante de la emisión de gases de efecto invernadero. Y en las nuevas centrales térmicas, que deben irse adaptando para funcionar completamente con este gas. También la industria pesada se convertirá en uno de los principales usuarios del hidrógeno verde.
Dentro del proceso para la conversión del hidrógeno en energía, este debe ser almacenado en tanques y luego se debe canalizar hacia pilas de combustible. Ya en ese lugar el hidrógeno se une otra vez con el oxígeno que proviene del aire, lo que produce la energía eléctrica.
Por ejemplo, un auto eléctrico recibirá la energía requerida para su funcionamiento llevando a cabo el proceso inverso a la electrólisis del agua. El vehículo estaría equipado con una pila de combustible en la que se mezclará el hidrógeno con el oxígeno del ambiente, así producirá la electricidad.
De esta forma, el único desecho que deja este proceso es el vapor de agua, completamente inocuo o hasta beneficioso para el medio ambiente. También, el hidrógeno permitirá el almacenamiento de grandes cantidades de energía en prolongados períodos de tiempo, que es uno de los problemas principales que en la actualidad tienen las energías provenientes de fuente renovables.
Y al no depender de metales como, por ejemplo, el litio, que es imprescindible en la construcción de acumuladores; ayudará a compensar su escasez en la carrera mundial por la descarbonización que se viene para las próximas décadas.
Cuál es la forma de almacenamiento
Convencionalmente, la manera más común de almacenarlo es la presurización, lo que permite almacenarlo en botellas a presión o en tanques. Además, si llega alcanzar una temperatura de -250 °C, el hidrógeno se convierte en líquido y así su almacenamiento es más sencillo, aunque este proceso contempla un gasto de energía mucho mayor.
Por consiguiente, el estándar en la actualidad es almacenarlo en forma gaseosa, a presión. Sin embargo, también se están estudiando otras opciones, como convertir el hidrógeno en amoníaco, lo que facilitaría su transporte y permitiría su empleo directo en la fabricación de fertilizantes.
¿Cuál es el principal problema que plantea el hidrógeno verde?
El hidrógeno atómico es verdaderamente escaso en la Tierra, a pesar de constituir cerca del 75 % de la materia del Universo. Se halla combinado con otros elementos, como el carbono o el oxígeno, por lo que es preciso sintetizarlo a través de un proceso que contempla el uso de otros materiales y energías.
El mayor problema que conlleva el hidrógeno verde en la actualidad es la baja eficiencia energética del proceso completo. Dependiendo de la forma en que se use este tipo de hidrógeno, se pierde alrededor del 50 % y el 80 %, aunque aún se mantiene por debajo de las baterías eléctricas, cuya eficiencia está por encima del 90 %.
Por lo cual, uno de los primeros retos que debe vencer el hidrógeno verde es el aumento de su rendimiento energético.
Algunas diferencias entre el hidrógeno azul, el gris y el verde
Hay una amplia gama de colores para la definición del hidrógeno, dependerá de la forma de obtenerlo y de la gestión sobre sus emisiones. Entre los que se pueden mencionar como más importantes están el gris, azul y verde.
Hidrógeno gris: en la actualidad este es el más usado. Para su producción, se emplean combustibles fósiles, como el carbón y en mayor proporción en gas natural, por lo que implica la emisión de CO2 al aire.
Hidrógeno azul: es muy parecido al gris, solo que el CO2 es capturado y almacenado, de esta manera se evita que este gas contaminante le sirva al cambio climático, que, de paso podría hasta ser aprovechado en ciertos productos industriales. Pero en los últimos años han aparecido dudas acerca de la capacidad real de contaminación de esta técnica. Aún más por la liberación de metano proveniente del gas natural que se usa en el proceso.
Hidrógeno verde: es el generado partiendo de energías renovables, sin que esté presente la emisión de gases de efecto invernadero.
Qué busca la Unión Europea y España
La UE se ha planteado dejar de emitir dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera en el 2050. Para poder alcanzar esta meta, entre otras medidas, debe destinar en los próximos años decenas de miles de millones de euros para el desarrollo de la tecnología del hidrógeno verde.
En cuanto a España, el país ibérico tiene el objetivo a 2030 de generar ya cuatro gigavatios a partir de hidrógeno, que está señalado en la hoja de ruta que fue aprobada por el Gobierno español. A pesar de que este número seguramente será revisado al alza en la revisión del PNIEC, Plan Nacional Integrado de Energía y Clima, que se realizará el próximo año.
De este modo, el impulso del hidrógeno verde es una de las prioridades de este Gobierno, que además ha establecido que para el año 2030 un 25 % como mínimo del consumo de hidrógeno por parte de la industria tendrá que ser verde. Paralelamente está prevista la implantación progresiva de hidrogeneras (estaciones de hidrógeno para la recarga de autos), al igual que autobuses, trenes y vehículos de transporte pesado movidos por hidrógeno.
En qué consiste el proyecto BarMar o H2 Med
Incluido en este objetivo y a nivel comunitario, durante la Cumbre Euromediterránea que se llevó a cabo el viernes en Alicante, los líderes de Francia, Portugal y España discutieron los detalles sobre el reparto de los costes, la financiación y la duración del proyecto BarMar (que luego fue bautizado H2 Med). Que es la tubería que iba a llevar hidrógeno y gas entre Barcelona y Marsella y que después, finalmente solo se encargará de transportar hidrógeno verde, como una alternativa a los hidrocarburos de Rusia.
De materializarse este proyecto, España no solo estaría produciendo hidrógeno renovable, sino que además lo exportaría al resto de la UE. Para convertirse también en el punto de entrada de esta clase de hidrógeno procedente del norte de África.