La revolución del hidrógeno verde

4 diciembre, 2019

El hidrógeno es el elemento más abundante del universo. Pero resulta complicado encontrarlo en estado libre. Hay que extraerlo de otras fuentes como el agua, el carbón, la biomasa o el gas natural.

La variedad de opciones para su producción y obtención, junto con su alta eficiencia en pilas de combustible y su capacidad de almacenamiento por largos periodos, hacen de él un recurso altamente apreciado en todos los sectores de la sociedad.

Existen distintos tipos de hidrógeno, en función de las fuentes y sus métodos de producción.

  • El hidrógeno gris se genera a través del llamado reformado de vapor de gas natural. En este proceso se produce CO2, por lo que no es un proceso libre de emisiones.
  • El hidrógeno azul se obtiene de forma análoga al hidrógeno gris, pero en este caso el CO2 se captura en vez de ser emitido a la atmósfera, de forma que se considera un proceso de baja emisión de carbono.
  • El hidrógeno renovable o hidrógeno verde es el producido por electrólisis del agua a partir de energías renovables eléctricas, como la solar o eólica. Este proceso no emite CO2 y transforma el agua en moléculas de hidrógeno y oxígeno. Por ello, se posiciona como una solución eficaz para favorecer la descarbonización de todos los sectores (movilidad, industria y sector terciario).

¿Cuáles son sus ventajas?

El hidrógeno verde presenta innumerables ventajas, como por ejemplo:

  • Se obtiene a través de elementos tan abundantes como el agua y las energías renovables eléctricas
  • Es una energía 100% limpia. En todo su proceso de producción las emisiones de CO2 son cero
  • Ofrece estabilidad energética, ya que permite el almacenamiento de energía, compensando la generación intermitente de las energías renovables eléctricas y  reduciendo los vertidos de energía
  • Puede ser transportado por la infraestructura gasista existente mezclado hasta cierta proporción con gas natural
  • Puede utilizarse para la generación de gas sintético, que, a todos los efectos, se equipara con el gas natural;
  • Cuenta con múltiples aplicaciones. Además de poder utilizarse para el consumo doméstico/ comercial y en movilidad,  se utiliza como materia prima para la descarbonización de sectores industriales y químicos, especialmente en aquellos en los que la electrificación a día de hoy no es factible, o que ya lo consumen en forma de hidrógeno gris

La capacidad del hidrógeno para gestionar energía renovable eléctrica, algo que a día de hoy no es posible realizar a gran escala, garantizaría la seguridad y fiabilidad del suministro energético en un futuro en el que las renovables adquieran un mayor peso en el mix de generación eléctrica. Este aumento conllevará grandes excedentes de electricidad, y una de las maneras más eficientes de almacenar esta energía será a través de la producción de hidrógeno verde. A este proceso se le denomina tecnología power to gas (concepto que hace referencia a la transformación de electricidad en gas, hidrógeno en este caso).

Para 2030 está previsto que el hidrógeno sea capaz de mover entre 10 y 15 millones de turismos y medio millón de camiones

¿Dónde se utiliza?

El hidrógeno verde, producido mediante electrólisis, puede contribuir a la descarbonización de tres grandes sectores:

  • Transporte.  Para 2030 está previsto que el hidrógeno sea capaz de mover entre 10 y 15 millones de turismos y medio millón de camiones. Los vehículos eléctricos de pila de combustible de hidrógeno son una alternativa a los eléctricos que emplean baterías. Ofrecen mayor autonomía, unos tiempos de recarga más rápidos y, por tanto, permiten el uso recurrente del vehículo, algo para lo que las baterías actuales están más limitadas. Además del transporte terrestre en vehículo ligero, de última milla y transporte pesado, el hidrógeno se puede utilizar también como combustible para el transporte ferroviario y el marítimo, ambos sectores en los que la electrificación no es, hoy por hoy, una solución técnicamente factible.
  • Industria. En la actualidad se utilizan grandes cantidades de hidrógeno en varios sectores de la industria, pero se trata de hidrógeno obtenido a partir de combustibles fósiles (hidrógeno gris). Sustituirlo por hidrógeno verde permitiría reducir en gran medida las emisiones de CO2 asociadas a estos procesos y descarbonizar así sectores industriales como refinerías, química y fertilizantes.
  • Residencial. Además de la industria, este gas renovable puede destinarse al consumo doméstico y comercial. A diferencia de la energía renovable eléctrica, el hidrógeno puede ser perfectamente transportado y almacenado en la red de gasoductos ya existente, sin necesidad de realizar inversiones adicionales relevantes en redes.

El principal reto es hacer del hidrógeno verde una tecnología competitiva

¿Cuáles son los retos que tiene por delante?

El hidrógeno verde es hoy en día una tecnología desarrollada y demostrada. El principal reto es hacer del hidrógeno verde una tecnología competitiva, y para ello, es clave implementar la fase de escalado de la producción industrial. En este sentido, es imprescindible invertir en innovación e incentivar la I+D+i para acelerar la curva de aprendizaje y las economías de escala en las inversiones de las plantas de producción.

Sólo mediante la definición de pautas de actuación a medio y largo plazo, como ya se está haciendo con las energías renovables eléctricas, se conseguirá una neutralidad tecnológica en un contexto de transición energética y se dotará al sistema de todas las herramientas necesarias para garantizar la seguridad y flexibilidad del sistema energético nacional y europeo.

De cara a introducir en un futuro grandes cantidades de hidrógeno en las infraestructuras existentes, es necesario desarrollar un sistema de garantías de origen que permita asegurar la trazabilidad y carácter renovable del hidrógeno inyectado.

¿Y desarrollar un plan consensuado que impulse el hidrógeno en España? Sí, este debe ser otro de los retos a abordar. Un plan que incluya objetivos y actuaciones en el medio (2030) y largo plazo (2050), en línea con los objetivos de sostenibilidad propuestos por el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC), en línea con los planes nacionales de hidrógeno que ya están publicando la mayor parte de los países europeos.

El hidrógeno verde supone una oportunidad tecnológica que, como país, debemos aprovechar

El hidrógeno verde supone una oportunidad tecnológica que, como país, debemos aprovechar. España cuenta con una posición privilegiada para producirlo a gran escala, por su capacidad de generación de energías renovables eléctricas. Y además cuenta con una red de infraestructuras ya preparada para transportarlo y almacenarlo, que va a permitir que la transición energética se realice al menor coste posible, un factor fundamental para que este proceso sea justo e inclusivo y garantice el suministro y la flexibilidad del sistema energético.