El hidrógeno verde es una de las grandes apuestas de la Unión Europea en sus planes de descarbonización, y España aspira a convertirse en un productor de primer nivel. Actualmente, de todos los proyectos de hidrógeno verde a nivel mundial, el 20% se sitúan en España, solo por detrás de Estados Unidos. La privilegiada situación española en cuanto al desarrollo de energías renovables, necesarias para la obtención de este tipo de hidrógeno, la convierten en una clara candidata a liderar este desafío.
Sin embargo, se trata de una tecnología que está aún en pañales, por lo que tiene frente a sí múltiples retos, especialmente en cuanto a eficiencia. Estas son las principales dudas que puede suscitar el hidrógeno verde:
¿Cómo se produce el hidrogeno verde?
El hidrógeno se ha utilizado con fines industriales desde hace más de un siglo, sobre todo como materia prima en el refinado de petróleo y la producción de fertilizantes, aunque hasta ahora se ha generado fundamentalmente a partir de combustibles fósiles, que emiten CO2 a la atmósfera. En cambio, el hidrógeno verde, que es el que se quiere fomentar, utiliza energías renovables.
Hay varias maneras de conseguirlo, pero el proceso más conocido, y por el que se va a apostar en los próximos años, es la electrólisis del agua. Mediante esta técnica, se utiliza una corriente eléctrica continua, aplicando electrolizadores, para romper las moléculas de agua en sus dos componentes básicos: hidrógeno y oxígeno. De estos dos gases, el hidrógeno será el más importante, ya que es el que se utilizará a su vez para la obtención de energía eléctrica. Aunque el oxígeno producido también podrá tener importantes usos, como por ejemplo en el campo de la medicina.
El proceso de electrólisis del agua se llevará a cabo con energías renovables, como la eólica o la fotovoltaica. Así, los ciclos combinados deberán ser capaces de utilizar este hidrógeno en la obtención de energía eléctrica en sustitución de los combustibles actuales, que emiten gases de efecto invernadero.
¿Para qué sirve el hidrogeno verde y cuáles son sus beneficios?
Entre los diferentes usos que puede tener, destaca su capacidad para propulsar barcos, aviones y vehículos pesados, que representan una parte importantísima de la emisión de gases contaminantes. También en las nuevas centrales térmicas, que se tienen que ir adaptando para funcionar plenamente con este gas. La industria pesada será otro de sus principales usuarios.
Para convertir al hidrógeno en energía, se almacena en tanques y después se canaliza hacia pilas de combustible, donde se une de nuevo con el oxígeno procedente del aire, lo que da lugar a la energía eléctrica. Por ejemplo, un vehículo eléctrico obtendría la energía necesaria para su funcionamiento haciendo el proceso inverso a la electrólisis del agua: estaría provisto de una pila de combustible en la que se mezclaría el hidrógeno con el oxígeno del aire, produciendo la electricidad.
De este modo, el único residuo que deja el proceso es vapor de agua, totalmente inocuo o incluso beneficioso para el medio ambiente. Además, el hidrógeno va a permitir almacenar grandes cantidades de energía durante largos períodos de tiempo, que es uno de los principales problemas que actualmente tienen las energías procedentes de fuentes renovables.
Finalmente, al no depender de metales como el litio, imprescindible en la fabricación de baterías, ayudará a compensar su escasez dentro de la carrera global por la descarbonización que se espera en las próximas décadas.
España prevé la implantación progresiva de hidrogeneras -estaciones de hidrógeno para recarga de vehículos-. GETTY IMAGES
¿Cómo se almacena?
Habitualmente, la forma más común es la presurización, lo que permite su almacenamiento en tanques o en botellas a presión. También, si alcanza una temperatura de -250 ºC, se vuelve líquido y su almacenaje es más sencillo, pero este proceso implica un gasto energético mucho mayor. Por lo tanto, el estandar actual es almacenar el hidrógeno en forma gaseosa, a presión, aunque también se están barajando otras alternativas, como convertirlo en amoníaco, que facilitaría su transporte y permitiría su uso directo en la creación de fertilizantes.
¿El hidrógeno es un elemento escaso?
El hidrógeno atómico en la Tierra es muy escaso, pese a constituir aproximadamente el 75% de la materia del Universo. Se encuentra combinado con otros elementos, como el oxígeno o el carbono, por lo que es necesario sintetizarlo mediante un proceso que implica la utilización de otras energías y materiales.
¿Cuál es el principal problema que plantea?
El mayor inconveniente que plantea actualmente el hidrógeno verde es la baja eficiencia energética de todo el proceso. Dependiendo de cómo se utilice este hidrógeno, se pierde entre el 50% y el 80% de la energía consumida para producirlo. Optimizándolo, con la tecnología actual se podría incrementar este rendimiento hasta un 70%, aunque siempre estará por debajo de las baterías eléctricas, cuya eficiencia sobrepasa el 90%. Por lo tanto, uno de los principales retos del hidrógeno verde será aumentar su rendimiento energético.
¿Cuál es la diferencia entre el hidrógeno verde, azul y gris?
Existe una amplia gama cromática para definir al hidrógeno, dependiendo de la manera de obtenerlo y de la gestión de sus emisiones. Entre estos colores, los más importantes son tres: verde, azul y gris.
Hidrógeno verde: Es el que se genera a partir de energías renovables, sin emisión de gases de efecto invernadero.
Hidrógeno gris: Es el más empleado en la actualidad. Para su producción, se utilizan combustibles fósiles, como el carbón y sobre todo el gas natural, por lo que implica la emisión de CO2 a la atmósfera.
Hidrógeno azul: Básicamente es como el gris, pero con la diferencia de que el CO2 es capturado y almacenado, evitando que este gas contaminante contribuya al cambio climático, que además podría incluso aprovecharse en ciertos procesos industriales. Sin embargo, en los últimos años han surgido dudas sobre la capacidad real de contaminación de esta técnica, sobre todo por la liberación de metano procedente del gas natural que se emplea en el proceso.
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¿Cuáles son los objetivos de la UE y de España?
La Unión Europea se ha propuesto dejar de emitir dióxido de carbono a la atmósfera en el año 2050. Para conseguirlo, entre otras medidas, destinará en los próximos años decenas de miles de millones de euros para desarrollar la tecnología del hidrógeno verde.
Como paso intermedio, España tiene el objetivo a 2030 de generar ya 4 gigavatios (GW) a partir de hidrógeno verde, establecido en la ‘hoja de ruta’ aprobada por el Gobierno, aunque esta cifra seguramente será revisada al alza en la revisión del Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) que se llevará a cabo el año que viene.
Así, el impulso del hidrógeno renovable es una de las grandes prioridades del actual Gobierno, que también ha establecido que para 2030 un mínimo del 25% del consumo de hidrógeno por parte de la industria deberá ser verde. Al mismo tiempo, prevé la implantación progresiva de hidrogeneras -estaciones de hidrógeno para recarga de vehículos- ; así como trenes, autobuses y vehículos de transporte pesado propulsados por hidrógeno.
¿Qué es el proyecto Barmar ahora denominado H2 Med?
Dentro de este objetivo a nivel comunitario, en la Cumbre Euromediterránea que se celebra en Alicante este viernes, los líderes de España, Francia y Portugal van a discutir los detalles sobre la financiación, el reparto de costes y la duración del proyecto bautizado primero como BarMar y después como H2 Med, la tubería que iba a transportar gas e hidrógeno entre Barcelona y Marsella y que finalmente solo transportará hidrógeno verde, como alternativa a los hidrocarburos rusos.
Si finalmente el proyecto se materializa, España no solo podría producir hidrógeno renovable, sino que lo exportaría al resto de la Unión Europea, convirtiéndose además en el punto de entrada de este tipo de hidrógeno procedente del norte de África.