La electrólisis permite producir hidrógeno a partir del agua sin generar emisiones. La alternativa para almacenar esta energía son las pilas de combustible. Crédito: Ministerio de Energía - Gobierno de Chile
FRANCESCO RODELLA | Tungsteno
Una central que almacena energía eléctrica limpia hasta que sea necesario devolverla a la red. Una planta que genera electricidad a partir del sol y aprovecha este recurso natural para fabricar fertilizantes contaminando menos. Coches con autonomía de más de 600 kilómetros y tiempos de repostaje de solo cinco minutos que no emiten CO2. Cada vez hay más proyectos que tienen como actor principal el hidrógeno renovable. Muchos de ellos ya son una realidad. De hecho, la promoción de este tipo de iniciativas está incluso en el centro de iniciativas gubernamentales como la que plantea España en un plazo de diez años. Pero, ¿cómo hemos llegado hasta aquí?
El uso del hidrógeno no es nuevo. “Se utiliza masivamente en la industria para refinar la gasolina, para producir amoniaco y metanol, en la fabricación de acero, de cristal, de semiconductores, en la industria de la alimentación y de la farmacia”, explica Javier Brey, presidente de la Asociación Española del Hidrógeno (AEH2), empresario y docente especializado en este sector. Durante décadas, la forma más común y casi la única empleada en el mercado para obtener este elemento químico ha sido mediante procesos de reformado, consistentes en “romper una molécula de hidrocarburos como el gas natural, quedarse con el hidrógeno y tirar CO2 a la atmósfera”, agrega Brey. Pero nos encontramos con el problema de siempre: se generan emisiones nocivas.
La solución verde era demasiado cara
Existe, no obstante, una alternativa limpia, la obtención mediante el proceso de electrólisis. Este método permite producir hidrógeno y oxígeno a partir de agua y electricidad, usando unos dispositivos llamados electrolizadores. Si esa electricidad proviene de fuentes renovables, todo el ciclo productivo se completará sin emitir CO2, según nos cuenta la investigadora de la Universidad de Copenhague María Escudero. De esta manera obtendremos el denominado hidrógeno verde.
Más allá de reducir las emisiones, este proceso hace posible dar solución al problema de la “intermitencia” de renovables, como es el caso de la energía solar o la eólica, ya que así, la electricidad excedente se puede almacenar en forma de hidrógeno hasta que necesitemos reconvertirlo en energía en momentos de escasez. Una forma de obtenerla es a través de un proceso opuesto al de la electrólisis, mediante unos dispositivos llamados pilas de combustibles. Un mecanismo ideal para sectores que necesitan reducir tanto su impacto ambiental como el transporte. Y una solución que ya es real.
Si el hidrógeno puede ser el protagonista de un ciclo virtuoso que se abre a partir de una materia prima como el agua y se cierra con la generación de energía sin emitir nada más que vapor, ¿por qué hasta el momento no ha tenido papel más prioritario? La razón principal la señala Jesús Martín, ingeniero del Centro Nacional del Hidrógeno. Con él coinciden los demás expertos consultados: el gran obstáculo hasta tiempo recientes han sido los precios de las renovables, demasiado altos como para que fuera conveniente abandonar los hidrocarburos.
Las últimas estrategias que marcan el camino hacia la descarbonización para 2050 tienen su foco en la energía 100% renovable no contaminante del hidrógeno verde. Crédito: Douglas Frabetti.
La necesidad de descarbonizarlo todo
“En los últimos años, estos costes han caído exponencialmente, mientras que electrolizadores y pilas de combustible han mejorado mucho su rendimiento”, explican Escudero, Martín y Brey. Además, se ha ido haciendo cada vez más clara la necesidad global de descarbonizar todos los sectores, como señala el presidente de la AEH2. Valga la metáfora, es como si los planetas se hubieran casi alineado para que el hidrógeno asuma un rol protagonista en nuestro futuro. “Ya no hay excusa”, dice la investigadora instalada en Dinamarca.
En este contexto, se suman también las decisiones de los responsables políticos en distintas partes del mundo, en línea con esta visión. La Comisión Europea, por ejemplo, presentó a principios de julio una estrategia con objetivos a plazos para que el uso del hidrógeno esté generalizado en el año 2050. Pocas semanas después, le siguió el Gobierno español con un plan nacional que plantea objetivos como que al menos un 25% del hidrógeno utilizado en la industria sea renovable; así como disponer de al menos 100 hidrogeneras, 150 autobuses, 5.000 vehículos ligeros y pesados y hasta dos líneas de trenes comerciales de hidrógeno en circulación en un marco temporal de diez años.
Hojas de ruta de este tipo marcan objetivos de descarbonización globales, que involucran múltiples sectores, asegura Brey. En opinión de Escudero, esta es la única manera para alcanzar las metas fijadas por casi 200 países en 2015, a través del Acuerdo de París para frenar el calentamiento global. “Es urgente descarbonizar el transporte, la generación de electricidad y la industria química, y esto solo se puede hacer con energías renovables e hidrógeno verde”, asegura Escudero. Para Jesús Martín, el cambio de modelo tecnológico y energético llegará poco a poco, y la movilidad será el sector en el que los ciudadanos podremos tocar de cerca la presencia cada vez más común del hidrógeno.
Promovido por la Unión Europea, la instalación Hyflexpower llevará a cabo la producción y almacenaje de hidrógeno verde a partir de electricidad renovable. Crédito: Siemens.
Power-to-H2-to-Power
Mientras tanto, grupos de investigación como el que lidera Escudero en Dinamarca avanzan para aumentar la eficiencia y la durabilidad, así como abaratar costes de los dispositivos claves para aprovechar este elemento (electrolizadores y pilas de combustibles). Y los proyectos existentes en Europa se multiplican, aún con diferencias según el país —mientras que en Dinamarca ya se trabaja en el desarrollo de plantas de hidrógeno verde punteras para el transporte, en España actualmente las hidrogeneras no llegan a diez.
En mayo, por ejemplo, arrancó la primera iniciativa financiada en gran parte por la Unión Europea para mostrar en la práctica cómo funciona una planta Power-to-H2-to-Power, es decir, que produce hidrógeno a partir de electricidad renovable sobrante y lo almacena hasta que haga falta volver a transformarlo en energía para una fábrica. De este modo sustituye hasta en un 100% el gas natural utilizado para el proceso industrial. El proyecto, llamado Hyflexpower, se llevará a cabo en Saillat-sur-Vienne, en Francia, gracias a una colaboración entre varias empresas y universidades.
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