Italia apuesta por el hidrógeno renovable: inversión millonaria y proyectos clave hasta 2050
Dic 13, 2024
Innovadores
En el Día de la Mujer y la Niña en la Ciencia, hablamos con María Retuerto Millán, investigadora del CSIC, que este mismo día en 2021 obtuvo por su labor investigadora el premio L’Oréal-UNESCO “For Women In Science”. María es licenciada en Ciencias Químicas por la Universidad Complutense de Madrid y Científica titular en el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Logró su doctorado en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM) del CSIC y, tras dos años de formación postdoctoral, obtuvo una beca Fullbright para trabajar como investigadora en la Universidad de Rutgers, en Estados Unidos. Después, tras un año desarrollando su labor en la Universidad de Copenhague, regresó al CSIC. Hoy forma parte del equipo del departamento de Energía y Química Sostenibles (EQS) / Instituto de Catálisis y Petroleoquímica.
Su trabajo de investigación se centra en el desarrollo de la tecnología que permite acumular energías renovables en forma de hidrógeno verde, sin necesidad del empleo de metales nobles para la electrolisis. Para ello, trabaja en la obtención «de electrolizadores de membrana polimérica con materiales baratos y duraderos sin damnificar la eficiencia del sistema».
Siempre me gustaron las ciencias, me gustaba entender las cosas. Me gustaban particularmente las matemáticas como herramienta, y la química, física y biología para comprender como funciona el mundo y el ser vivo. Por eso decidí estudiar Químicas. Y fue durante los últimos años de carrera cuando me di cuenta de que para realmente dedicarme a la química de manera más fundamental el camino idóneo era la investigación.
Pienso que hay paridad, si hablamos en términos generales, en todos los niveles de la carrera científica. Incluso, quizás entre la gente joven haya más mujeres que hombres, por ejemplo, realizando la tesis doctoral. Pero los niveles más altos aún están copados en muchos casos por científicos hombres. Entiendo que se debe, en gran parte, a que hace no tantos años muchas mujeres no estudiaban o no trabajaban, y por ello espero que en los próximos años esto cambie.
Lo que ocurre es que, a día de hoy, la carga familiar y el reparto de tareas sigue estando principalmente llevado por las mujeres. La carrera científica es muy exigente y requiere una alta productividad científica para poder acceder a las pocas opciones que tenemos. Esto hace que las mujeres no puedan mantener el ritmo de trabajo (desde mi punto de vista innecesario) que llevan muchos hombres ni, por tanto, llegar a tener los currículos de estos. Espero que con la igualdad de las bajas paternales y maternales y otras medidas, poco a poco se vaya igualando.
Hay paridad en términos generales en la carrera científica, pero los niveles más altos aún están copados en muchos casos por científicos hombres
Otro problema es el menor respeto profesional que todavía algunos hombres tienen hacia las mujeres solo por su género, que dificulta el acceso de estas a puestos de más responsabilidad y hace que muchas se sientan más inseguras o se exijan más para tratar de acceder a estos puestos, o que directamente no lo intenten. Este es un problema de fondo más difícil de resolver.
Creo que el principal camino es la educación social, es decir, que entre todos consigamos que cualquier niña se sienta absolutamente capaz de desarrollar una carrera científica o técnica, sin sentir que es menos apropiada para ello que un niño. Creo que hay que fomentar y educar a las niñas desde pequeñas a que estudien lo que quieran sin ninguna condición determinada por su género. Y por supuesto, a tener un pensamiento libre, a mostrar sus ideas con libertad y que no se dejen pisar por los demás.
La Hoja de Ruta para el Hidrógeno Renovable del Ministerio de Transición Ecológica y Reto Demográfico tiene el objetivo de posicionar a España como el país líder en el desarrollo y despliegue de tecnologías de hidrógeno verde, e identifica su potencial para convertirse en un gran exportador neto en 2050. Para lograr este objetivo, es necesario desarrollar tecnologías avanzadas y asequibles para producir a gran escala hidrógeno verde.
Actualmente, se están desarrollando varios métodos para producir hidrógeno verde, incluida la electrólisis del agua, la gasificación de biomasa y la división fotoquímica y termoquímica del agua. La electrólisis del agua es el único disponible comercialmente. Sin embargo, solo entre el 0,03% y el 4% (según la fuente consultada) de toda la producción de hidrógeno es por electrólisis. En parte se debe a cuestiones económicas. El precio del gas natural es barato, mientras que el de la electricidad y el coste de los electrolizadores son elevados. Sin embargo, este escenario está evolucionando rápidamente hacia una producción más favorable de hidrógeno verde. De hecho, la electricidad renovable ahora es más barata que la producción de ciclo combinado, por lo que el coste de la producción de hidrógeno verde ahora está dominado por el coste del electrolizador.
Trabajamos en el desarrollo de electrolizadores más eficientes y más asequibles
En nuestro grupo trabajamos en el desarrollo de electrolizadores más eficientes y más asequibles. Trabajamos en electrólisis alcalina y polimérica. En particular, en mi proyecto de investigación me centro en la electrólisis polimérica, que es la que mejor cumple con los requisitos de acumulación de energía renovable. No obstante, esta tecnología tiene ciertos problemas, como su alto coste y la baja durabilidad de los materiales utilizados. Nuestro objetivo es diseñar nuevos catalizadores (electrodos) que no estén basados en metales nobles y que mejoren el comportamiento de los materiales que se utilizan actualmente, tanto en su eficiencia, como en su durabilidad, como en su abaratamiento. Y, actualmente, también estoy buscando financiación para disminuir el contenido de titanio de las placas bipolares, ya que es el mayor responsable del alto coste de estos dispositivos.
El Plan Nacional de Energía y Clima (PNIEC) de España prevé para 2030 una potencia total instalada en el sector eléctrico de 161 GW. Es necesario por tanto desarrollar tecnologías para el almacenamiento del excedente de energía renovable. Actualmente se dispone de varios métodos (baterías de flujo, sales fundidas, centrales hidroeléctricas de bombeo o volantes de inercia), pero es necesario introducir el hidrógeno verde como método de acumulación de energía para alcanzar los objetivos de almacenamiento propuestos.
El hidrógeno verde ha sido identificado por la UE como el portador de energía renovable ideal, pues puede usarse para reducir la huella de carbono de los sectores dependientes de combustibles fósiles altamente contaminantes. Así, el hidrógeno verde puede ayudar a descarbonizar el transporte mediante vehículos de pila de combustible (largo alcance, camiones, autobuses, trenes…), puede descarbonizar la calefacción y energía de los edificios al ser inyectado en la red de gas (reduciendo el contenido de carbono), puede descarbonizar el uso de calor de la industria y, finalmente, es una materia prima renovable para producir productos químicos o combustibles verdes sintéticos o productos básicos como amoníaco o metanol.
El hidrógeno ya es un producto ampliamente utilizado en la industria. En 2020, la demanda mundial de hidrógeno fue de ~90 Mt, y se produjo casi en su totalidad a partir de combustibles fósiles, lo que resultó en aproximadamente 900Mt de emisiones de CO2 al año. Además, se espera que la producción de hidrógeno verde aumente drásticamente en los próximos años. Así, la UE ha proyectado una producción a corto plazo de 1 MMtons de hidrógeno verde con al menos 6 GW de electrolizadores operativos para 2024, y una producción más ambiciosa de 10 MMtons de hidrógeno verde con 40 GW de electrolizadores para 2030.
En España, la Hoja de Ruta del Hidrógeno Renovable ha marcado el objetivo de 4 GW de electrolizadores instalados para 2030. Claramente, además de sus beneficios ambientales, existe una sólida oportunidad comercial en torno al hidrógeno verde, incluida la producción, distribución y uso.
La introducción del hidrógeno verde y de las nuevas tecnologías asociadas a toda su cadena de valor incrementará la demanda de empleo de alta cualificación
Por tanto, la introducción del hidrógeno verde y de las nuevas tecnologías asociadas a toda su cadena de valor incrementará la demanda de empleo de alta cualificación. La Plataforma Tecnológica Española del Hidrógeno y las Pilas de Combustible prevé que se podrían generar más de 200.000 empleos cualificados en 2030. Una proyección que se logrará solo si se forman especialistas en las tecnologías del hidrógeno. En este sentido, gran parte de los impactos en la economía nacional y en el empleo estarán relacionados con la transferencia de conocimiento desde el sector de investigación al sector industrial.
La instalación en España de grandes infraestructuras (electrolizadores) para generar el hidrógeno verde puede llegar a estar limitada a la compra de los dispositivos a grandes multinacionales extranjeras, si las empresas españolas no adaptan sus procesos productivos a esta nueva tecnología para fabricar sus propios electrolizadores. En estos momentos, la Asociación Española del Hidrógeno, en colaboración con el Ministerio de Industria, Comercio y Turismo, está trabajando en la Agenda Sectorial de la Industria del Hidrógeno, donde se describirán todas estas capacidades de la industria nacional, además de las distintas necesidades de la tecnología.
Las PYMES españolas tienen capacidad para la fabricación de estos componentes esenciales de los equipos para la economía del hidrógeno
Los electrodos, las capas de transporte poroso y las placas bipolares de los diferentes electrolizadores son algunos de los componentes esenciales a desarrollar, y las PYMES españolas tienen capacidad para la fabricación de estos componentes esenciales de los equipos para la economía del hidrógeno.