La industria de los electrolizadores de hidr贸geno ha experimentado un r谩pido crecimiento en los 煤ltimos a帽os debido al inter茅s creciente en la producci贸n de hidr贸geno verde como una alternativa limpia a los combustibles f贸siles. Los electrolizadores de hidr贸geno son dispositivos que utilizan electricidad para dividir el agua en hidr贸geno y ox铆geno, y se utilizan en la producci贸n de hidr贸geno verde.

El mercado global de electrolizadores de hidr贸geno se espera que crezca significativamente en los pr贸ximos a帽os, impulsado por el aumento de la demanda de hidr贸geno verde. Seg煤n un informe reciente de la consultora Grand View Research, se espera que el mercado mundial de electrolizadores de hidr贸geno alcance los 10.000 millones de d贸lares en 2028, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 15,6% desde 2021 hasta 2028.

Entre los principales actores de la industria de electrolizadores, se encuentran las mejores empresas de hidr贸geno para invertir. Estas empresas est谩n invirtiendo en investigaci贸n y desarrollo para mejorar la eficiencia y reducir los costos de los electrolizadores, as铆 como en la construcci贸n de nuevas plantas de producci贸n de electrolizadores para satisfacer la creciente demanda de hidr贸geno verde.

Los tipos de electrolizadores

En la actualidad, la mayor铆a de los electrolizadores de hidr贸geno son de dos tipos: electrolizadores alcalinos y electrolizadores de membrana de intercambio de protones (PEM). Los electrolizadores alcalinos han sido utilizados durante d茅cadas en la producci贸n de hidr贸geno industrial, mientras que los electrolizadores PEM se han desarrollado m谩s recientemente y se utilizan principalmente en aplicaciones de energ铆a renovable.

La industria de electrolizadores est谩 en alza

La fabricaci贸n anual creci贸 aproximadamente 1,3 GW a finales de 2022, y se prevee un desarrollo hasta los 104 GW hasta 2031. Ese incremento implicar铆a un aumento de casi un 8.000% las actuales cifras, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 62,6 %.

Factores que impulsan el crecimiento

Otro dato nos da una idea de la enorme proporci贸n del crecimiento que se espera. Y es que hasta ahora se hab铆an instalado en todo el mundo unos 200 MW. Algo que que quedar谩 en nada a la vista de las cifras previstas por los expertos.

Los factores que impulsar谩n este crecimiento ser谩n la disminuci贸n de los costes de capital, la disminuci贸n de los costes de las materias primas y un impulso general para la reducci贸n de emisiones contaminantes. Adem谩s, las pol铆ticas, como los subsidios, los l铆mites a los combustibles f贸siles y los impuestos al CO2, pueden incluso acelerar y adelantar el crecimiento.

Sin duda uno de los factores m谩s llamativos de este informe es el cambio en la tendencia de la producci贸n de los electrolizadores, que debido al impacto de la guerra de Ucrania ha despertado el inter茅s de empresas y gobiernos, lo que llevar谩 a Europa a ser l铆der en producci贸n, por delante de Asia, Norteam茅rica y Oriente Medio.

Fabricantes en la industria de electrolizadores

Hasta la fecha, se han anunciado al menos 14 f谩bricas de electrolizadores a escala de GW, que suman 26 GW, por parte de los siguientes fabricantes:

  • ITM Power (5GW, Reino Unido)
  • Plug Power (1GW en Estados Unidos; 1GW en Corea del Sur; 2GW en Australia con Fortescue Future Industries)
  • John Cockerill (1GW in Francia; 2GW en India, en colaboraci贸n con Greenko)
  • Siemens Energy (1GW en Alemania, previsiones para varios GW)
  • Cummins (1GW en Espa帽a, con Iberdrola; y 1GW en China, con Sinopec)
  • Nel (2GW, Noruega)
  • Ohmium (India, 2GW)
  • McPhy (Francia, 1GW)
  • Sunfire (Alemania, 1GW)
industria de electrolizadores en Europa

Electrolizadores alcalinos y PEM

Las inversiones y desarrollos tecnol贸gicos buscan la rentabilidad del proceso productivo de electrolizadores. Actualmente, en la industria de elctrolizadores destacan dos tecnolog铆as en fases de comercializaci贸n: los electrolizadores alcalinos y los electrolizadores PEM. Presentan diferencias como en los catalizadores de hidr贸geno.

Los electrolizadores alcalinos basan su producci贸n en la inmersi贸n de dos electrodos en un electrolito l铆quido alcalino que conduce aniones OH鈥. Los electrodos est谩n separados por un diafragma. Por otra parte, los electrolizadores PEM se caracterizan porque su electrolito es una membrana polim茅rica s贸lida que conduce H+.

Estas tecnolog铆ass cuentan con diferentes ventajas en t茅rminos de eficiencia, flexibilidad, tiempo de vida o pureza del hidr贸geno final producido. Sin embargo, el proceso de fabricaci贸n de ambas tipolog铆as es muy similar. Vamos a analizarlas en tres etapas.

Fabricaci贸n de celdas

La celda, al igual que ocurre con las bater铆as, es el 鈥渃oraz贸n鈥 del electrolizador. Se trata del medio a trav茅s del cual se produce el proceso electroqu铆mico que permite la producci贸n de hidr贸geno.

Estas celdas se componen de dos electrodos: un c谩todo y un 谩nodo. Tambi茅n, hay que a帽adir bien un electrolito l铆quido o una membrana electrol铆tica s贸lida seg煤n el proveedor y su apuesta tecnol贸gica. Adem谩s, hay otros componentes necesarios para su correcto funcionamiento. Por ejemplo, dos capas porosas: que permitan el transporte de reactivos y la eliminaci贸n de productos; o placas bipolares: que proporcionan soporte mec谩nico y distribuyen el flujo.

Agrupaci贸n en stacks

Esta etapa de fabricaci贸n consiste en agrupar m煤ltiples celdas y conectarlas en serie. Esto permite integrarlas entre s铆 y lograr con ello un dispositivo que consolida en un s贸lo elemento la capacidad de electr贸lisis de las celdas. Para su elaboraci贸n, se emplean espaciadores, juntas, marcos y placas. Los espaciadores sirven para aislar los electrodos opuestos. Las placas aportan estabilidad mec谩nica y evitan fugas de fluidos.

Fabricaci贸n del electrolizador

La 煤ltima etapa consite en la fabricaci贸n del electrolizador propiamente dicho. Para ello, se lleva a cabo la integraci贸n de stacks con el resto de equipos necesarios para la producci贸n del hidr贸geno. Se conectan los dispositivos de refrigeraci贸n, de procesamiento del hidr贸geno, suministro de agua y de electricidad y salida de gas.

Una vez realizada la integraci贸n de estos elementos en un 煤nico equipo, se contar谩 con el sistema completo para la realizaci贸n de la electr贸lisis. La electrolisis de hidr贸geno se realizar谩 por v铆a alcalina o PEM. El resultado es la producci贸n de hidr贸geno.