El hidrógeno verde es pieza fundamental para un cambio en el módelo energético y sostenible del planeta. Una afirmación demasiado fuerte para no acompañarla de mayor información. Si continuas leyendo encontrarás los datos que lo apoyan y, tal vez, que te sirvan para impulsar esta revolución.
¿qué es el hidrógeno verde y cómo se produce?
La posibilidad de usar el hidrógeno como vector energético requiere un estado puro, es decir, separado de otros compuestos. La separación del elemento hidrógeno de las moléculas, donde se encuentra (principalmente agua), requiere energía. Cuando el origen de esa energía es renovable, entonces estamos hablando de hidrógeno verde.
Esta energía puede proceder de diversas fuentes, por eso decimos que el hidrógeno tiene diferentes colores.
Los colores del hidrógeno
El hidrógeno es un gas incoloro, sin embargo, es muy normal hablar de los colores del hidrógeno. Esto es la forma que tenemos de clasificar la generación de hidrógeno dependiendo de su nivel de contaminación
El hidrógeno gris es el hidrogeno que se produce a partir de combustibles fósiles. Estos combustibles fósiles son el carbón, propano, y gasolina. También se pueden utilizar en el reformado con vapor para producir hidrógeno gris.
Cuando el CO2 producido por el proceso de reformado con vapor de metano se captura y almacena en otro lugar, el hidrógeno producido se denomina hidrógeno azul.
Si la electricidad empleada en la producción de hidrógeno es mediante energía renovable, el hidrógeno libre de contaminantes resultante se denomina hidrógeno verde. El hidrógeno también se puede producir a través de la electrólisis del agua, dejando nada más que oxígeno como subproducto. La electrólisis emplea una corriente eléctrica para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno en un electrolizador.
La rápida disminución del costo de la energía renovable es una de las razones del creciente interés por el hidrógeno verde.
La energía del hidrógeno es muy versátil. Se puede utilizar en forma gaseosa o líquida, y convertirse en electricidad o combustible. Además, existen diversas formas de generar energía empleando el hidrógeno.
La producción de hidrógeno a nivel mundial
Anualmente se producen 70 millones de toneladas de hidrógeno a nivel mundial. Actualmente el uso habitual de hidrógeno es la refinación de petróleo, producción de amoníaco, fabricación de acero, producción de fertilizantes y químicos, procesamiento de alimentos, y metalurgia. Esta cifra puede aumentar con la aplicación en la generación de energía renovable.
Para producir hidrógeno, sus átomos deben estar desacoplados de otros elementos con los que se encuentran: en el agua, las plantas o los combustibles fósiles. La forma en que se realiza este desacoplamiento determina la sostenibilidad de la energía del hidrógeno.
La mayor parte del hidrógeno actualmente en uso se produce a través de un proceso llamado reformado de metano con vapor. Se utiliza un catalizador para reaccionar el metano y el vapor a alta temperatura, lo que produce hidrógeno, monóxido de carbono y una pequeña cantidad de dióxido de carbono. En un proceso posterior, el monóxido de carbono, el vapor y un catalizador reaccionan para producir más hidrógeno y dióxido de carbono. Por último, se eliminan el dióxido de carbono y las impurezas, dejando hidrógeno puro.
La importancia de usar hidrógeno verde
La mayoría de los expertos coinciden en que el hidrógeno verde será fundamental para cumplir los objetivos del Acuerdo de París. Más aún, si sabemos, que hay determinadas partes de la economía cuyas emisiones son difíciles de eliminar.
Las tres principales fuentes de emisiones que provocan el calentamiento del clima provienen del transporte, la generación de electricidad y la industria.
La eficiencia energética y la energía renovable pueden reducir las emisiones de la producción de electricidad y una parte del transporte. Sin embargo; pero el último 15 por ciento de la economía, que comprende aviación, transporte marítimo, camiones de larga distancia y fabricación de hormigón y acero, es difícil de descarbonizar porque estos sectores requieren combustible de alta densidad energética o calor intenso. El hidrógeno verde podría satisfacer estas necesidades.
Ventajas del hidrógeno verde
El hidrógeno es abundante y su suministro es prácticamente ilimitado. Se puede utilizar donde se produce o se transporta a otro lugar.
Es un combustible muy energético. El hidrógeno contiene casi tres veces más energía que los combustibles fósiles, por lo que se necesita menos para realizar cualquier trabajo. De hecho, se utiliza como combustible para cohetes espaciales.
Es una energía asíncrona. A diferencia de las baterías que no pueden almacenar grandes cantidades de electricidad durante períodos prolongados, el hidrógeno se puede producir a partir del exceso de energía renovable. Se puede almacenar en grandes cantidades durante mucho tiempo.
Es un componente esencial en celdas de combustible. Estas sirven para para alimentar cualquier cosa que utilice electricidad, como vehículos eléctricos y dispositivos electrónicos. Y a diferencia de las baterías, las pilas de combustible de hidrógeno no necesitan recargarse y no se agotarán, siempre que tengan combustible de hidrógeno.
Más ventajas del hidrógeno
🔋 Su uso con fines energéticos no genera emisiones de gas de efecto invernadero. El agua (H2O) es el único subproducto del proceso.
🔋 Tiene una densidad de energía más alta que las baterías. Por lo tanto, es adecuado para el transporte de mercancías pesadas y de larga distancia.
🔋 La infraestructura existente de otros gases puede reutilizarse para el hidrógeno.
🔋 Se puede utilizar para producir otros gases y combustibles líquidos.
🔋 Es una materia prima en procesos industriales.
Proyectos de hidrógeno verde
Existen muchos proyectos para el hidrógeno verde. El motivo es que aporta grandes beneficios y se ve en un horizonte próximo su rentabilidad.
Algunos de los proyectos de hidrógeno verde en marcha son:
🧩 H2PORTS: Este proyecto desarrolla estudios de viabilidad para el desarrollo de una cadena de suministro de hidrógeno sostenible en el puerto para reducir el impacto ambiental de sus operaciones
🧩 SUN2HY: Tiene el objetivo de investigar la producción de hidrógeno verde mediante electrocatálisis.
🧩 SEAFUEL: Consiste en estudiar la viabilidad de alimentar redes locales de transporte utilizando combustibles producidos a través de fuentes renovables y del agua del mar.
🧩 HIGGS: El proyecto investiga el potencial del hidrógeno verde. Así como los requerimientos sobre las infraestructuras, los componentes y la gestión que conlleva inyectar hidrógeno en las actuales redes de transporte de gas natural a alta presión.
🧩 GREEN HYSLAND: Su objetivo es producir hidrógeno verde a partir de electricidad de origen renovable. El proyecto incluye un estudio riguroso sobre su utilización en múltiples aplicaciones en la isla de Mallorca.
🧩 PROMETEO: propone un sistema innovador basado en la electrólisis de alta temperatura para la producción de hidrógeno verde. Este proyecto pretende aprovechar al máximo el calor y la energía generados a partir de la energía solar. Busca optimizar la producción de hidrógeno verde en función de la demanda energética de los sectores industriales.
El reto del hidrógeno verde
Los retos que plantea el cambio climático exigen soluciones alternativas a la producción y el uso de fuentes de energía renovables a gran escala. Así lo reflejan los objetivos de descarbonización fijados por la Comisión Europea para 2030 y 2050.
La solución más prometedora para descarbonizar varios sectores industriales es el hidrógeno verde. Su gran valor se encuentra en que no genera emisiones de óxido de carbono, sino solo vapor de agua únicamente.
A día de hoy, el uso de hidrógeno verde en los procesos industriales se ve dificultado por el suministro intermitente de electricidad renovable, que no garantiza la continuidad de la producción de hidrógeno. Este problema puede mitigarse mediante el desarrollo de electrolizadores innovadores. Estos se caracterizan por una mayor eficiencia, fiabilidad y flexibilidad para satisfacer la demanda de energía de distintos sectores.
El transporte del hidrógeno verde
El hidrógeno es mucho menos denso que la gasolina, por eso, es difícil de transportar. Es necesario enfriarlo a -253˚C para licuarlo o debe comprimirse a 700 veces la presión atmosférica para que pueda entregarse como gas comprimido.
Actualmente, el hidrógeno se transporta a través de tuberías dedicadas, en camiones cisterna para líquidos a baja temperatura, en remolques tubulares que transportan hidrógeno gaseoso, o por ferrocarril o barcaza.
Sin embargo, el aumento en la producción de hidrógeno verde obliga a nuevos retos para su transporte. Recientemente, la empresa Enagas ha firmado un acuerdo para el desarrollo del proyecto Lacq Hydrogen. Este proyecto incluye el desarrollo para crear una red de transporte de hidrógeno verde desde España a Francia entre Enagás y Teréga. Es un Proyecto Importante de Interés Común europeo (PIICE). De alcanzar el éxito de este proyecto, estaríamos ante uno de los primeros hitos europeos de la cadena de valor estratégica del hidrógeno.
El hidrógeno verde es la apuesta mundial para la descarbonización
El hidrógeno verde es sólo una parte de las estrategias nacionales de descarbonización, pero también es un tema común para todos los paises. Los países y las empresas buscan encontrar un equilibrio en la producción de hidrógeno que les permita tener la menor huella de carbono posible. La gran inquietud es alcanzar un precio asequible en la generación de hidrógeno verde.
Los motivos que impulsan el hidrógeno verde a favor de la sostenibilidad
Anteriormente hemos señalado varias ventajas del hidrógeno verde, sin embargo, hay cualidades fundamentales que son los puntos fuertes en todos los debates actuales. Estos son:
✅ Movilidad sostenible. No sólo de personas sino también de mercancias. El sector del transporte necesita descarbonizarse y en concreto, la aviación, el transporte pesado y el transporte marítimo. La tecnología actual de vehículos eléctricos es insuficiente. Sin embargo, el hidrógeno verde ofrece ventajas de autonomía y tiempo de repostaje. Eso abre puertas en áreas altamente contaminantes que son más difíciles de descarbonizar. Entre ellos, por ejemplo, camiones de larga distancia, trenes, viajes aéreos y transporte marítimo.
✅ Las infraestructuras existentes de combustibles fósiles pueden ser reutilizadas para el hidrógeno. Entre las barreras para la adopción de fuentes de energía distintas de los combustibles fósiles se encuentra el tiempo, los recursos y los gastos para implementar una nueva infraestructura adecuada. El transporte y distribución debe tener bajas emisiones al agual que el hidrógeno verde para ser útil en nuestro objetivo de sostenibilidad ambiental. Sin embargo, las redes existentes de gas natural se pueden utilizar para transportar hidrógeno, en forma de gases híbridos o puros.
✅ Potenciar la energía renovable. El hidrógeno verde necesita la energía renovable. Muchos países han aumentado su inversión en energía fotovoltaica, eólica, termosolar, hidráulica, de las olas, y mareomotriz. Al crear estrategias limpias, se fortalece la expansión de esos métodos de generación de energía, y reduce sus costes.
El hidrógeno verde como combustible
El hidrógeno verde es un combustible obtenido mediante el uso de energías renovables en su producción. Considerando su huella de carbono desde el origen hasta el final de su vida útil lo convierte en un combustible limpio con un índice de contaminación cero. Por ese motivo, es tan valioso como materia prima y como vector energético.
Los expertos posicionan el hidrógeno verde como combustible para afrontar la lucha contra el cambio climático . La gran esperanza sería lograr sustituir los combustibles fósiles en aquellos sectores hasta ahora impensables de descarbonizar.
Otra cualidad, fundamental es su gran potencial como sistema de almacenamiento de energía.
