¿Qué es el hidrógeno verde?

El hidrógeno se emplea como fuente de generación de energía desde hace décadas, sin embargo existen 2 inconvenientes que impiden que se generalice su uso.

El hidrógeno es un combustible habitual en las misiones espaciales

El primero es que casi la totalidad del hidrógeno del que disponemos en la actualidad se produce a partir de hidrocarburos (principalmente, gas natural y carbón), haciendo que su propia producción no sea sostenible debido a las importantes emisiones de CO2 que genera.

Como consecuencia de esto, la producción de hidrógeno es responsable de la emisión de alrededor de 830 millones de toneladas de CO2 al año, que sería el equivalente a las emisiones unidas de CO2 del Reino Unido y Francia.

El segundo es que se requieren grandes cantidades de energía para generar hidrógeno con procesos como la electrólisis. Este procedimiento se conoce desde hace tiempo y es objeto de importantes proyectos de investigación y desarrollo dada su actual poca eficiencia.

Mediante la electrólisis, convirtiendo el agua en moléculas de hidrógeno y oxígeno usando energía eléctrica procedente de fuentes renovables, estaríamos hablando de lo que se conoce como hidrógeno verde.

Con la disminución de los costes de la electricidad renovable, en particular de la energía eólica y la fotovoltaica, el interés por el hidrógeno verde está creciendo y se han realizado varias pruebas de concepto exitosas en los últimos años.

Sin embargo, transformar la producción de hidrógeno actual representaría una demanda de electricidad de 3.600 TWh, más que la generación de electricidad anual de toda la Unión Europea.

Según estimaciones recientes, descarbonizar el hidrógeno mundial mediante la producción de energía eléctrica renovable supondría, un incremento de la demanda de electricidad superior al 10%

Para la obtención de hidrógeno se emplea lo que se conoce como electrolizador, un dispositivo que divide el agua (H2O) en sus componentes: hidrógeno y oxígeno.

Para la obtención de hidrógeno se emplea el electrolizador

La construcción de electrolizadores en ubicaciones con buenas condiciones de recursos renovables podría convertirse en una opción de suministro de bajo coste para el hidrógeno, incluso después de tener en cuenta la totalidad de los distintos costes que intervienen.

Una vez que disponemos de hidrógeno, para la obtención de electricidad se realiza precisamente la reacción inversa que para la obtención de hidrógeno. El dispositivo encargado de realizar esta reacción se le llama pila de combustible.

Si recordamos, una de las principales limitaciones que tienen las fuentes de energías renovables es que su generación no es predecible y depende de variables (por ejemplo, las meteorológicas) que hacen que tengan un comportamiento no gestionable.

Una forma de aprovechar mejor los picos de alta generación de electricidad de estas fuentes renovables, es utilizar el excedente para producir hidrógeno, que actuaría como un vector de almacenamiento de energía.

De esta manera, el hidrógeno producido podría venderse o emplearse para generar electricidad en el momento en que la producción de la fuente renovable sea escasa.

El almacenamiento de la energía es uno de los principales retos que tenemos abordar en el escenario de transición energética en el que estamos inmersos.

Si bien es cierto que las tecnologías de almacenamiento de electricidad mediante baterías han evolucionado mucho, la cuestión del almacenamiento de grandes cantidades de energía durante largos plazos de tiempo no está resuelta.

Es en este punto donde el hidrógeno puede encontrar su hueco, ya que nos proporciona la capacidad de almacenar energía por largos períodos de tiempo, con una gestión bastante asequible, dada su alta densidad de energía cuando se comprime en tanques.

Otro ámbito en el que la participación del hidrógeno puede proporcionarnos un avance importante es en el sector del transporte.

La pila de combustible es una opción para los autobuses

Aunque ya existen automóviles comerciales basados en pila de combustible de hidrógeno, con prestaciones similares a los vehículos a batería, es en los vehículos de mayor tamaño donde su utilización puede ser diferencial.

La industria pesada, el transporte por carretera de larga distancia, la aviación y el transporte marítimo son sectores del transporte donde la electrificación mediante baterías es insuficiente

En los casos en los que el peso que implican las baterías es un problema importante, el hidrógeno representa una forma mucho más ligera de transportar la capacidad de alimentar un motor eléctrico.

Ejemplo de los pasos que se están dando pueden ser los siguientes: el consorcio H2Bus que trabaja en el despliegue de una flota de 1.000 autobuses eléctricos de pila de combustible (junto a la infraestructura de recarga de hidrógeno) repartida entre varios gestores europeos de transporte.

El segundo ejemplo son las recientes pruebas con trenes comerciales equipados con pilas de combustible realizadas en Alemania durante 18 meses. El vehículo empleado es el Coradia iLint de Alstom, construido específicamente para ser utilizado en líneas no electrificadas, con una autonomía de 1.000 kilómetros, equivalente a la de otros trenes diésel de tamaño similar.

Los trenes con pila de combustible tienen una buena autonomía

Nos gustaría finalizar señalando la importancia del hidrógeno verde en la transición energética, por su capacidad de aprovechar los excedentes de energía de fuentes renovables, como alternativa para almacenar grandes cantidades de energía, y como solución para el transporte mediante su utilización en vehículos donde las baterías no son una opción viable.

¡Aunque lo que realmente esperamos es que dejemos de utilizar de forma masiva los productos procedentes de combustibles fósiles! ¿No crees?

Ricardo Estévez

Mi verbo favorito es avanzar. Referente en usos innovadores de TIC + Marketing. Bulldozer sostenible, fundador de ecointeligencia y director de TIMUR

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