Los electrolizadores se han convertido en una pieza clave para la producción de hidrógeno verde. En este artículo, explicaremos qué son, cómo funcionan y por qué son fundamentales en la transición energética.
Un electrolizador es un dispositivo que utiliza electricidad para descomponer el agua en sus dos elementos fundamentales: hidrógeno y oxígeno. Este proceso, conocido como electrólisis, permite obtener hidrógeno de alta pureza sin generar emisiones de carbono, siempre que la electricidad utilizada provenga de fuentes renovables.
El concepto de la electrólisis fue desarrollado en el siglo XIX, pero su aplicación a gran escala ha cobrado relevancia en el contexto actual de transición energética. Los electrolizadores se han convertido en una tecnología fundamental para almacenar energía renovable y producir combustibles sostenibles. Su diseño varía dependiendo del tipo de electrolizador y del electrólito empleado, pero todos operan bajo el mismo principio básico de dividir el agua en sus componentes elementales mediante la aplicación de corriente eléctrica.
El funcionamiento de un electrolizador se basa en la aplicación de una corriente eléctrica a través del agua (H₂O), lo que provoca la separación de las moléculas en hidrógeno (H₂) y oxígeno (O₂). El proceso se desarrolla en una celda electrolítica que consta de tres componentes principales:
Cuando se aplica corriente eléctrica, los iones de hidrógeno migran hacia el cátodo, donde capturan electrones y forman moléculas de hidrógeno gaseoso. Simultáneamente, en el ánodo, los iones de oxígeno liberan electrones y se combinan para formar oxígeno molecular.
Un electrolizador funciona aplicando electricidad al agua para separar las moléculas en hidrógeno y oxígeno
Los electrolizadores se pueden clasificar en distintos tipos principales según el tipo de electrólito que emplean y la manera en que conducen la corriente eléctrica: electrolizadores alcalinos, electrolizadores PEM, electrolizadores de óxido sólido y electrolizadores AEM.
La capacidad de electrolizadores crece en todo el mundo con China como principal líder, pues alberga el 60 % de la capacidad global de fabricación de estos, tal y como recoge el último Global Hydrogen Review de la Agencia Internacional de la Energía (AIE). En este sentido, otras regiones están intensificando sus esfuerzos, siendo Europa uno de los principales players en incrementar sus proyectos de electrólisis.
Europa con un 25 %, América Latina con un 15 % y Estados Unidos con un 15 % representan conjuntamente más de la mitad de la producción potencial de hidrógeno bajo en emisiones para 2030. Concretando, España, Dinamarca y Alemania, en este orden, están a la cabeza en cuanto a proyectos de electrólisis del agua, y podrían representar más del 40 % de la producción europea de hidrógeno con bajas emisiones emisiones para 2030.
España aspira a liderar el mercado europeo del hidrógeno gracias a sus óptimas condiciones y cuenta con el objetivo más ambicioso de la UE en capacidad instalada, hasta 11 GW para 2030.
Para ello, el respaldo público es y será fundamental. La reciente puesta en marcha de la fábrica de electrolizadores de Accelera by Cummins en Guadalajara, la mayor de este tipo en España, es un ejemplo del compromiso con esta tecnología clave para el desarrollo del hidrógeno renovable. Con una capacidad de producción anual de 500 MW, esta planta suministrará electrolizadores de gran escala para proyectos en Europa, reforzando la cadena de valor del hidrógeno y consolidando el papel de nuestro país.
Por otra parte, el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO) asignó recientemente un total de 1.214 millones de euros de fondos NextGenEU a siete proyectos de hidrógeno renovable ubicados en diferentes comunidades autónomas. Serán 9.000 empleos directos y unos 11.000 indirectos, con un 90 % de los electrolizadores fabricados en Europa.
En este contexto, será importantísima la investigación en nuevos materiales y procesos de fabricación para reducir costes y mejorar la eficiencia de los electrolizadores. Asimismo, la integración de esta tecnología con otras soluciones de almacenamiento y distribución de hidrógeno será determinante para su adopción masiva.
