Hidrógeno verde: ¿La última frontera?

• Los proyectos de hidrógeno verde se basan en utilizar la energía renovable sobrante cuando hay mucho sol o mucho viento
• La obtención de hidrógeno es un proceso ineficiente: se pierde entre el 40 y el 80 % de la electricidad utilizada
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Informe Semanal - Hidrógeno, la última frontera

En octubre del año pasado, el Parlamento Europeo pedía a los estados miembros alcanzar la neutralidad climática, es decir, la no emisión de gases con efecto invernadero en 2050. Una exigencia que hizo volver la vista hacia un gas combustible sobre el que científicos e ingenieros habían bromeado en el pasado afirmando que "siempre sería la energía del futuro": el hidrógeno. Es el elemento más abundante del universo y parte esencial del agua que cubre el 70% de la superficie terrestre; es el combustible que mayor energía por kilo genera, ofreciendo cuando se quema el doble o el triple que cualquier otro combustible; y un gas que, además, al combinarse con oxígeno en "pilas de combustible", solo emite vapor de agua.

Los planes europeos han tenido su inmediata traslación en España. El gobierno anunció la inversión de 1.500 millones de los fondos de ayuda en proyectos relacionados con un nuevo concepto: el hidrógeno verde. Además, todas las grandes compañías energéticas españolas presentaron sus propios planes y proyectos, con inversiones mil millonarias.

El Gobierno y las empresas lanzan la carrera por el hidrógeno verde - Escuchar ahora

¿Qué es el hidrógeno verde?

Pero, ¿que es el hidrógeno verde? ¿qué quiere decir ese apellido en forma de color?

Haciendo un poco de historia, la forma más antigua de obtención de hidrógeno se basa en un procedimiento decubierto en el siglo XIX: la electrólisis. De una forma muy resumida, este proceso supone aplicar una corriente contínua de energía eléctrica al agua para separar y obtener sus dos componente: hidrógeno y oxígeno. Por otro lado, la utilización de hidrógeno como gas combustible se remonta a los años 20 del siglo pasado y tuvo un papel esencial en la carrera espacial. Sin embargo, su uso quedó limitado a aplicaciones concretas de carácter industrial. Además, para conseguirlo se han estado utilizando combustibles fósiles dando lugar a lo que los expertos denominan hidrógeno gris o hidrógeno negro.

“El hidrógeno va a ser el elemento clave para pasar esa última frontera que necesitan las energías renovables para llegar a lugares donde nadie ha llegado antes“

Miguel Antonio Peña, investigador del Instituto de Catálisis y Petroquímica-CSIC, da la clave de esta nueva forma de obtención del preciado gas: "El hidrógeno va a ser el elemento clave para pasar esa última frontera que necesitan las energías renovables para llegar a lugares donde nadie ha llegado antes. Y ese lugar donde nadie ha llegado antes es esa utilización prácticamente al 100% de las energías renovables". Es decir, el hidrógeno obtenido mediante la utilización de fuentes de energías renovables es el llamado hidrógeno verde. Y es, según una parte de la comunidad científica, el elemento que va a permitir sacar el máximo rendimiento posible a esas fuentes de energía limpias.

¿Por qué no se ha generalizado el hidrógeno verde?

Entonces, ¿porqué hasta ahora se ha estado desechando el uso generalizado de un combustible con tanto potencial? ¿Por qué seguimos utilizando derivados del petróleo, y contaminando? El responsable de cambio climático de Ecologistas en Acción, Javier Andaluz, señala: "La primera limitación que tendría, la alta ineficiencia que tiene el proceso. Del 100% de energía renovable que usamos para generar el hidrógeno verde probablemente podamos almacenar, dependiendo de la aplicación, entre un 20 y un 40 %".

Estas cifras cuestionarían la eficiencia económica del uso del hidrógeno pero que, sin embargo, para algunos expertos no debería ser un problema irresoluble. Para el cinetífico Miguel Antonio Peña, "uno no puede extraer electricidad de una fuente, tanto renovables como fuentes fósiles, y tener el 100%. Siempre se pierde y algunas veces bastante. Lo mismo la gasolina que compramos no es el 100% del petróleo que extraemos, es bastante menos. Con el hidrógeno pasa algo muy parecido". Y concluye que la clave está en la existencia o no de una economía del hidrógeno que sustituya a la economía fósil en la que vivimos.

“Pensar que vamos a sustituirlo todo por hidrógeno es completamente ilusorio“

El también científico Antonio Turiel, investigador del Instituto de Ciencias del Mar-CSIC y autor del libro "Petrocalipsis" considera que el hidrógeno verde formará parte de un conjunto de alternativas a los combustibles fósiles, pero "pensar que vamos a sustituirlo todo por hidrógeno es completamente ilusorio. Eso es imposible, porque sería un desperdicio de energía tan grande que más nos valdría empezar a pensar en otras maneras de aprovechar más directamente la energía para aquello que realmente queremos hacer".

Una opinión que contrasta con el optimismo de Javier Brey, director ejecutivo de H2B2, una empresa que fabrica electrolizadores (el dispositivo encargado de romper la molécula del agua para obtener oxígeno e hidrógeno) en Sevilla, y Presidente de la Asociación Española del Hidrógeno (AeH2: "El Green Deal al que Europa se compromete a finales de 2019, en diciembre, aboga por la plena descarbonización de todos los sectores. Quitar la emisión de CO2 del transporte, de la industria, de los hogares, de la energía... esta plena descarbonización sólo es posible gracias al hidrógeno. Vamos a producir todo el hidrógeno que podamos desde energías renovables y vamos a utilizar ese hidrógeno como un combustible alternativo. Lo vamos a utilizar en nuestros hogares, lo vamos a utilizar en la industria... El hidrógeno es el combustible perfecto para lograr una descarbonización".

¿Tiene limitación de producción?

Contraste de opiniones sobre el futuro energético que giran alrededor de un asunto fundamental: la capacidad de generación de las energías renovables. En 2020, en España el 44% de la electricidad que se generó tuvo origen en las renovables. Con este dato en la mano, algunos opinan que aunque el hidrógeno verde formará parte de las soluciones, no será la solución.

"Estamos asumiendo que la producción de energía renovable es infinita, o muy grande... y no es verdad. Yo he dicho que con fuentes de energías renovables podemos producir como el 30 o el 40 % de lo que estamos consumiendo ahora mismo con todas las fuentes de energía", argumenta Turiel. Además, para algunas asociaciones ecologistas, como Ecologistas en Acción, el incremento en la producción de energías renovables no es neutro con respecto al medio ambiente: "Necesitamos grandes extensiones de territorio para poner esas energías renovables y esto genera problemas, porque el territorio no solo lo usamos para la energía, sino que usamos también para la alimentación y también para preservar los ecosistemas que en estos momentos también están siendo vulnerables", asegura Andaluz.

“Necesitamos grandes extensiones de territorio para poner esas energías renovables y esto genera problemas, porque el territorio no solo lo usamos para la energía“

Sin embargo, los proyectos que se están empezando a poner en marcha en España para la fabricación masiva de hidrógeno verde se centran, por un lado en la climatología favorable de nuestro país, y por otro y fundamental, en la variabilidad de los fenómenos climáticos en los que se basan las energías renovables. Es decir, en la abundancia de sol y viento en determinadas épocas, y en su carencia en otras.

Ahora mismo, cuando hay un exceso de generación de electricidad en épocas de gran cantidad de sol o de viento, se tiende a ajustar el sistema bajando la producción de energía. La idea a partir de ahora sería no dejar de producir y almacenar la electricidad coyunturalmente "sobrante" en hidrógeno verde para su posterior utilización.

Uno de esos proyectos es el que Endesa está empezando a planificar para la Central Térmica Barranco de Tirajana en la Isla de Gran Canaria. El director general de la empresa para las islas, Pablo Casado Reboiro, lo resume: "Lo vamos a poder almacenar para aquellos momentos en los que no tengamos sol y no tengamos viento (…) Tendremos el hidrógeno almacenado en las centrales y los ciclos combinados que en la actualidad están utilizando unos combustibles que son más contaminantes, a pesar de todo el cuidado que se tiene con ellos, pues serán capaces de utilizar este hidrógeno y de esta manera dar el respaldo incluso sin emitir CO2 a la atmósfera".

Hidrógeno verde: ¿futuro vector energético?

Así pues, la clave de bóveda del hidrógeno verde en un escenario de emisiones de CO2 No sólo debería cubrir todas nuestras necesidades cotidianas de electricidad. También tendría que generar suficiente energía para la producción de una cantidad considerable de hidrógeno verde.

Para Brey esta es la opción: "Vamos a instalar más energías renovables, y con esa energía renovable vamos a producir hidrógeno por electrólisis, vamos a liberar el oxígeno y nos vamos a quedar con ese hidrógeno verde, con ese hidrógeno renovable. Y lo vamos a utilizar como un combustible alternativo para el transporte, porque el hidrógeno al ser consumido sólo produce el vapor de agua, y vamos a utilizar este hidrógeno en barcos, en aviones, en camiones, en nuestros vehículos... vamos a utilizar el hidrógeno como una alternativa al gas natural. Del mismo modo que el gas natural sustituyó hace 30 años al gas ciudad, ahora vamos a utilizar hidrógeno y no vamos a tener emisiones en nuestros hogares".

Por contra, según Andaluz, "en estos momentos el hidrógeno podría cumplir un papel en sustitución de consumos muy pequeños. Es decir, estamos hablando de la sustitución de consumos industriales, que no son sustituibles a través de otras tecnologías, como por ejemplo la electrificación, o incluso algunas soluciones muy concretas de movilidad, pero desde luego nunca jamás de la movilidad individual, del coche... sustituir los consumos energéticos que tenemos hoy en la actualidad con nuevas tecnologías es un imposible".

“Lo vamos a utilizar como un combustible alternativo para el transporte, porque el hidrógeno al ser consumido sólo produce el vapor de agua“

Un debate sobre la utilidad del hidrógeno verde al que tendremos que acostumbrarnos en un futuro muy cercano. El progresivo agotamiento de los combustibles fósiles es una de las las pocas certezas compartidas por todo el mundo. Su proceso de desaparición será un reto para la humanidad que podría modificar sustancialmente nuestro modo de vida.

Unos creen que tendremos que ir hacia una sociedad que básicamente consuma menos energía y lo haga de forma más racional, otros buscan formas alternativas para sustituir la actual economía del petróleo sin modificar en lo fundamental cómo vivimos, pero todos ven en el hidrógeno verde un componente importante de esas sociedad futura en la que, además, tendremos que cuidar del planeta eliminando la emisión de gases con efecto invernadero a la atmósfera.