En un contexto global donde la transición energética es una prioridad, diversos proyectos innovadores están explorando el uso del hidrógeno como alternativa a los combustibles fósiles. Un ejemplo significativo proviene de la Universidad de Aberdeen, donde el Dr. Alfonso Martínez-Felipe investiga la reutilización de infraestructura petrolera y gasística en alta mar para la producción y almacenamiento de hidrógeno. Esta estrategia no solo optimizaría el uso de activos ya existentes en el Mar del Norte, sino que también reduciría los costes y tiempos asociados con la expansión de infraestructura para el hidrógeno.
La investigación aborda un desafío crucial: la seguridad en el almacenamiento y transporte del hidrógeno. Debido a su alta inflamabilidad y su baja densidad energética por volumen, es fundamental desarrollar materiales con propiedades mecánicas optimizadas para garantizar su transmisión segura a largas distancias. Empresas como Equinor y Shell ya están evaluando estrategias similares. Su intención es adaptar infraestructuras existentes para la economía del hidrógeno, lo que podría acelerar la descarbonización de sectores industriales.
El papel del hidrógeno en la industria siderúrgica
Otro sector clave en la transición hacia una economía baja en carbono es la industria siderúrgica, una de las mayores emisoras de CO2 a nivel mundial. En este contexto, la Universidad de Oxford, bajo la dirección del profesor Aidong Yang, está explorando el uso del amoniaco como portador de hidrógeno y agente reductor en la producción de acero. Este enfoque podría revolucionar un sector tradicionalmente dependiente del carbón para la reducción del mineral de hierro, proceso responsable de aproximadamente el 8% de las emisiones globales de CO2.
El amoniaco se presenta como una solución viable debido a su facilidad de almacenamiento y transporte en comparación con el hidrógeno molecular. En el proceso de fabricación de acero verde, el amoniaco se descompone en hidrógeno y nitrógeno, permitiendo la reducción del hierro sin la emisión de CO2. Empresas como SSAB en Suecia y ArcelorMittal en Luxemburgo ya han iniciado proyectos piloto en esta línea, buscando alternativas para reducir su huella de carbono y alinearse con los objetivos de neutralidad climática para 2050.
El hidrógeno como vector energético
El hidrógeno es considerado un vector energético más que una fuente primaria de energía. Esto se debe a que no se encuentra en estado libre en la naturaleza y debe producirse a partir de otras fuentes energéticas, como la electrólisis del agua o el reformado de gas natural. Su versatilidad radica en su capacidad para almacenar y transportar energía, funcionando como un intermediario en la conversión de energía renovable en formas útiles para el transporte, la industria y la generación eléctrica.
Uno de los mayores desafíos del hidrógeno es su almacenamiento y distribución eficiente. A diferencia de los combustibles convencionales, el hidrógeno tiene una densidad energética volumétrica muy baja, lo que significa que debe comprimirse o licuarse para ser viable en aplicaciones a gran escala. Esto implica desarrollos en tecnologías de almacenamiento y materiales avanzados que minimicen riesgos de fugas y garantice la seguridad de las infraestructuras.
La implantación del acero verde con hidrógeno
La viabilidad de estos proyectos podría tardar entre 5 y 15 años en concretarse a gran escala, dependiendo del avance de la investigación y la inversión en infraestructura. Sin embargo, aplicaciones a menor escala, como proyectos piloto de electrólisis de agua de mar o plantas experimentales de acero verde, podrían ofrecer información valiosa para su implementación industrial.
El hidrógeno ha sido denominado la «navaja suiza» de la energía limpia debido a su potencial para descarbonizar sectores clave de la economía global. Desde la reutilización de plataformas petroleras hasta la revolución en la siderurgia, la adopción de tecnologías basadas en hidrógeno podría marcar el inicio de una nueva era energética sostenible.
Financiación británica impulsa 10 nuevos proyectos de hidrógeno
El Centro de Investigación UK HyRES ha destinado 3 millones de libras para el desarrollo de 10 proyectos innovadores en tecnologías de hidrógeno. Estas iniciativas buscan acelerar la transición hacia el cero neto y abarcan diversos ámbitos, como la electrólisis del agua de mar, la reutilización de infraestructuras offshore de petróleo y gas, y la producción de acero descarbonizado.
Uno de los proyectos clave está liderado por el profesor Mark Symes, de la Universidad de Glasgow, y se centra en la «electrólisis desacoplada del agua de mar». Este método plantea una alternativa a la electrólisis convencional, al separar la generación de hidrógeno y oxígeno en diferentes etapas y ubicaciones. Su implementación podría facilitar la producción de hidrógeno en regiones con escasez de agua dulce, como áreas costeras y zonas áridas.
El principal obstáculo de la electrólisis del agua de mar radica en la presencia de impurezas, especialmente sales, que pueden provocar corrosión y afectar la eficiencia del sistema. Los métodos convencionales generan hidrógeno y oxígeno simultáneamente en el mismo entorno, lo que implica riesgos operativos y deterioro del equipamiento. La estrategia propuesta por Symes permite sortear estos inconvenientes mediante un proceso optimizado que mejora la escalabilidad y rentabilidad.
Empresas como Verdagy y H2Pro también investigan enfoques similares para perfeccionar la electrólisis del agua de mar. La financiación otorgada por UK HyRES permitirá avanzar en la validación experimental de esta tecnología, con el potencial de transformar la producción de hidrógeno en zonas con acceso limitado a agua dulce. Si los resultados son favorables, este avance podría representar un cambio significativo en la generación de energía limpia y la reducción de emisiones globales.
