España se posiciona como un hub de referencia en Europa para el hidrógeno verde, con un potencial significativo para cubrir su demanda interna y exportar al resto del continente. El país está aprovechando su ubicación estratégica, recursos renovables y apoyo institucional para liderar la transición hacia una economía basada en el hidrógeno verde.
La Agencia Internacional de la Energía (IEA) destaca a España en materia de transición energética, reconociendo sus políticas de energía y cambio climático. Entre los proyectos más destacados se encuentra:
💢 El proyecto de BP en Castellón, con una capacidad inicial de 25 MW y potencial de crecimiento hasta 2 GW.
💢 La construcción de la mayor planta de amoniaco verde en Huelva por Iberdrola, con una capacidad de producción de 100.000 t/año y una inversión de 750 millones de euros.
Un aspecto fundamental para desarrollar la industria de hidrógeno en España es la construcción de infraestructuras de distribución de hidrógeno. En este sentido, cabe mencionar que la empresa Enagas tiene proyectados 3.000 km de redes de distribución de hidrógeno. La Red Troncal Española de Hidrógeno, promovida por Enagás, conectará centros de producción con la demanda doméstica. Se estima una inversión de 4.900 millones de euros en la red troncal, incluyendo 3.700 millones para la red y 1.200 millones para almacenamiento subterráneo. España tiene el potencial de producir 2,5 Mt de hidrógeno verde en 2030, de los cuales 1 Mt se destinaría al consumo nacional y el resto a exportación.
La industria de hidrógeno tiene tres colores
La industria se está descarbonizando. Los ciudadanos somos conscientes de la fragilidad del medio ambiente y premiamos las industrias menos contaminantes. Existen sectores productivos que tradicionalmente han generado muchos contaminantes ambientales. Sus efectos han sido nocivos tanto en la atmosfera, como en el agua y en el suelo.
Para cambiar esta situación el hidrógeno es una solución prometedora. La industria consume hidrogeno con tres procedencias distintas. Este origen se clasifica mediante los conocidos como colores del hidrógeno. Sin embargo, de todos los colores posibles ahora destacan tres. Estos son los colores gris, azul y verde.
🤍 Hidrógeno gris
Es el proceso más común. Consiste en utilizar ya sea gas natural o carbón como materia prima. Este reacciona con vapor a altas temperaturas y presiones para producir gas de síntesis. Este gas está formado principalmente por hidrógeno y monóxido de carbono.
El gas de síntesis luego reacciona con agua adicional para producir hidrógeno puro y CO2. Estos están bien establecidos procesos, pero generan CO2 significativo emisiones, por lo que el elemento resultante es hidrógeno gris.
💙 Hidrógeno azul
Se trata del segundo proceso más común en la fabricación de hidrógeno para la industria. Se basa en los mismos procesos básicos como hidrógeno gris, pero atrapa hasta el 90 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero a través de la captura de carbono.
La tecnología actual permite que ese carbono se almacena subterráneamente. Este proceso que requiere una inversión económica considerable. Otra opción es reutilizarlo como materia prima para la industria. Sin embargo, en la última fase también libera CO2 a la atmósfera.
💚 Hidrógeno verde
Es el proceso más prometedor, y donde más están invirtiendo los gobiernos. Este tipo de hidrógeno utiliza energía renovable para alimentar la electrólisis, que es el proceso de generación más habitual. Este proceso divide las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno. La electrólisis requiere energía.
La singularidad del hidrógeno verde está en emplear energía de fuentes renovables de menor coste. Hay tres tecnologías principales de electrólisis con diferentes niveles de madurez.
La tecnología alcalina ALK es la tecnología más básica y madura. Tiene una cuota de mercado de alrededor del 70 por ciento. Se beneficia de bajo coste, y es un proceso con una larga vida útil. Sin embargo, los procesos ALK deben ejecutarse continuamente o el equipo de producción puede dañarse.
La tecnología de membrana electrolítica polimérica (PEM) Es la segunda más utilizada en electrólisis. Tiene una cuota de mercado de unos 30 y está siendo adoptado por la mayoría de los líderes fabricantes de electrolizadores. PEM produce una mayor calidad de hidrógeno. Además, permite operar de forma intermitente, pero es también cara. Presenta tasas de producción más bajas que ALK . Una tercera tecnología es una celda electrolizadora de óxido sólido, que todavía está en la etapa de I + D etapa. Esta innovadora tecnología ofrece una alta eficiencia a bajo costo. Sin embargo, requiere un largo tiempo de inicio y los componentes de este proceso tiene una corta vida operativa.
El papel del hidrógeno en la industria petroquímica
Las principales compañías productoras de hidrógeno a nivel mundial son: Air Liquide, Praxair, Linde, Air Products, Shell, Chevron, BP, ConocoPhillips, ExxonMobil.
Hasta ahora la mitad de la producción es destinada a producción de amoniaco para fabricación de fertilizantes. La otra mitad se emplea en la industria petroquímica, en concreto, en el refinado del petróleo (hydrocracking). El hidrógeno se emplea para obtener combustibles líquidos usados en el transporte. Esto se logra mediante la división de las cadenas de hidrocarburos en fracciones más ligeras.
El papel del hidrógeno es muy importante en la industria química, en el refinamiento de petróleo y en la petroquímica. Poco a poco, el hidrógeno se ha ido introduciendo en la industria energética mediante su combustión directa o a través de pilas a combustible.
El aumento visto a través de los años es principalmente debido al aumento del consumo de este gas en los procesos de desulfuración de los combustibles para obtener un carburante más limpio y los procesos de tratamiento de arenas de petróleo.
La industria de la automoción apuesta por el hidrógeno
El hidrógeno renovable genera cero emisiones de CO2 en su utilización. Esta característica podría jugar un papel fundamental en los próximos años para abrir un nuevo camino hacia la movilidad descarbonizada.
El coche de pila de hidrógeno es eléctrico. Tiene celdas de pila de hidrógeno y una batería para almacenar el exceso de energía que utiliza en los desplazamientos. Es un vehículo de cero emisiones, porque emite sólo agua por el tubo de escape. Su eficiencia de consumos se traduce en autonomías adecuadas para viajes de largo recorrido y los tiempos de recarga son muy reducidos. En el mercado actual se comercializan el Hyundai Nexo y el Toyota Mirai.
En el segmento de pequeño transporte industrial están progresando las furgonetas de hidrógeno. Renault ha desvelado todos los detalles del Hyvia Master Van H2-TECH, equipada con una pila de combustible de 30 kW.
Grandes resultados en el transporte pesado
Muchas ciudades europeas ya apuestan por la tecnología de hidrógeno para sus flotas de autobuses. El hidrógeno es entre dos y tres veces más eficiente que los motores convencionales, por lo que permite llegar más lejos con menos combustible. Una característica muy valiosa para el transporte de pasajeros en los autobuses.
Además, cumple un objetivo de cualquier urbe de gran tamaño que es reducir la contaminación atmosférica. Esto lo consigue porque desecha como subproducto agua limpia. De esta forma, los vehículos propulsados por hidrógeno eliminan las emisiones de CO2 y de otros gases como el HC, CO y NOx.
En el afán de impulsar soluciones tecnológicas para que los vehículos industriales de largo recorrido reduzcan las emisiones de CO2 en un 100 por cien, algunos fabricantes apuestan por la pila de combustible que utiliza el hidrógeno para generar electricidad con la que se alimenta un motor eléctrico.
El consumo de hidrógeno en la industria
Los beneficios del hidrógeno no han pasado desapercibidos para los sectores que miran a medio y largo plazo.
Por ese motivo, el hidrógeno es también aplicado a:
✅ la industria aeroespacial: destaca el uso para la propulsión de las partes criogénicas de los cohetes
✅ la industria de los metales: donde tiene una gran utilidad para crear una atmósfera reductora.
✅ la industria alimentaria: donde se usa para la producción de plásticos, poliéster, nylon y para la hidrogenación de ácidos grasos;
✅ el tratamiento térmico: es muy empleado para producir la llama oxi-hidrógeno. Esta tiene una aplicación en la fabricación del vidrio hueco y para las preformas de fibra óptica.
✅ los laboratorios y centros de análisis: como elemento químico.
✅ la industria electrónica: con diferentes usos.
