Compartir
¿Por qé darle la bienvenida a un producto tan sobradamente conocido? Por que si conseguimos domesticarlo y adaptarlo a nuestra conveniencia es el que más pude ayudarnos en la lucha contra el cambio climático, evitando emisiones de carbono y, con ello, el efecto invernadero provocado por el uso continuado de combustibles fósiles que, hoy por hoy, siguen siendo los más utilizados en el transporte, y en la producción de energía eléctrica, industrial y doméstica.
La primera vez que oí hablar del hidrógeno para su uso en el transporte fue durante la primera crisis del petróleo, años 70, cuando un español desarrolló un motor de agua que parecía ser el invento del siglo, y que a los pocos días cayó en el olvido al comprobarse que para obtener el hidrógeno necesario había que utilizar más combustible fósil del que se pretendía ahorrar. Entonces ¿por qué ahora si puede ser factible, y casi obligado, lo que antes no lo era? Para dar una respuesta razonable a la pregunta, conviene conocer previamente las distintas formas de obtener el hidrógeno que necesitaríamos para su uso como combustible alternativo, y analizar sus posibilidades de uso posterior.
Al hidrógeno, pesar de ser un gas incoloro e inodoro, se le podría bautizar como el combustible de los colores ya que, hasta la fecha, se le ha denominado con cuatro diferentes: gris, azul, turquesa y verde. Veamos por qué.
La forma más habitual de obtenerlo, y la más barata, es a partir del gas natural, cuya fórmula es CH4 (o bien, a partir de otros hidrocarburos de cadenas más largas, pero con los mismos componentes, carbono e hidrógeno), separando el hidrógeno del carbono. En esta separación, en la que se utilizan combustibles fósiles que contribuyen a carbonizar la atmósfera, el carbono producido en el proceso —liberado en forma de CO2, al mezclarse con el oxígeno del aire— suma e incrementa la emisión y el efecto invernadero. Al hidrógeno obtenido por esta vía se le llama «hidrógeno gris». Si utilizamos el mismo sistema, pero al final capturamos el CO2 y lo confinamos bajo tierra, en vez de mandarlo a la atmósfera, tendremos el «hidrógeno azul». Como variante añadida, si producimos el hidrógeno mediante un proceso de pirolisis en el que se obtiene, además del gas, un carbono sólido reutilizable, hablaríamos del «hidrógeno turquesa».
Finalmente tenemos el «hidrógeno verde», el más limpio, y en el que habría que centrar nuestras miras. El «hidrógeno verde» se obtiene a partir de la electrolisis del agua, separando el hidrógeno del oxígeno, pero se tienen que dar dos circunstancias para ser acreedor de ese color. Que el agua de partida sea dulce (no sirve el agua de mar, y desalinizarla encarece mucho el proceso), y que la electricidad utilizada para la hidrólisis sea de origen renovable, es decir, que no produzca emisiones a la atmósfera. Solo así tendrá la consideración de «verde» o «renovable». Problema: que hoy por hoy es el más caro debido al coste de la electricidad renovable para producirlo. Los electrolizadores para producir H2 son sobradamente conocidos y de uso común hoy en día.
En octubre pasado el gobierno español aprobó la Hoja de Ruta del Hidrógeno que, a pesar de su elevada importancia, no tuvo la repercusión mediática que merecía haber tenido. Por otro lado, conviene saber que actualmente hay una inversión prevista en Andalucía de más de 17.000 millones de euros para el periodo 2020-2026 en proyectos de energías renovables, principalmente fotovoltaica y eólica, cifra que habla por sí sola del futuro del sector en nuestra región.
Andalucía reúne unas inmejorables condiciones para el éxito de esos proyectos y la Administración autonómica está volcada en dicho objetivo. Cuando concluyan los proyectos previstos habrá un exceso de capacidad eléctrica, cuyo destino óptimo sería para la producción de «hidrogeno verde», para dos posibles usos; almacenar el hidrógeno, utilizándolo para producir electricidad cuando las condiciones atmosféricas no permitan hacerlo con renovables (conviene recordar las limitaciones de almacenamiento que siguen teniendo las baterías de litio), o bien usarlo como vector energético en vehículos de transporte: ferrocarriles, barcos, y vehículos pesados. Un ejemplo óptimo de aplicación sería el ferrocarril de Algeciras a Bobadilla, eliminado en los nuevos presupuestos del gobierno Central, donde se podría prescindir de electrificar la línea. Caben otros importantes usos, como es la producción de amoníaco y, por ende, de fertilizantes.
No se puede dar una respuesta definitiva a la pregunta planteada sin resolver dos parámetros básicos. Los costes de obtención, y la forma de utilización del H2 producido. Actualmente se estima que el kg de hidrógeno gris cuesta alrededor de 1,5 euros y el del hidrógeno verde 2,5 euros/kg, cifras muy altas comparadas con la de los combustibles fósiles habituales, a pesar de que un Kg de hidrógeno proporciona bastante más energía que uno de gasolina. Quizás habría que empezar por usar «hidrógeno gris», más barato y con tendencia a la baja, ya que el precio del petróleo debe seguir cayendo ante su paulatina sustitución con renovables a nivel mundial, pero el objetivo final es llegar a un «hidrógeno verde» a 1,50 €/kg, a lo que contribuirá la lógica bajada de costes de las renovables por razones de economía de escala, acompañado del ahorro en costes por los derechos de emisión evitados que gravan los combustibles fósiles, además de poder, en el caso de Andalucía, aprovechar el excedente de producción de renovables presumible.
En cuanto a la utilización del H2, dos factores determinantes. Su uso como combustible, factible en los motores de combustión interna, en los que —con ligeros cambios— puede usarse fácilmente, solo o mezclado con gas natural, o en los de funcionamiento eléctrico, utilizando una pila de combustible en la que producimos electricidad y agua a partir de hidrógeno y aire, no reviste mayor problema. El otro factor determinante es la logística de suministro del H2, aunque es un ciclo similar al del resto de combustibles: Producción, Almacenamiento Primario, Red General de Distribución y Puntos de Alimentación o Repostaje. Sobre la producción ya se han analizado los procedimientos. Y en el estudio y desarrollo de todo lo concerniente al almacenamiento, la distribución y el repostaje (hidrogeneras) se encuentran inmersas las principales empresas e instituciones y universidades, así como las asociaciones y los profesionales del ramo.
Una característica del hidrógeno, que dificulta enormemente su manejo, distribución, y almacenamiento, es su alta volatibilidad, y su excesivamente baja densidad, lo que exige unos grandes grosores en los recipientes, para aguantar las presiones de uso necesarias.
La alternativa del hidrógeno para luchar contra el Cambio Climático es un tema común a todas las ingenierías, motivo por el cual, ASIAN, la asociación que las agrupa, ha dedicado su cumbre anual de 2021 al análisis y debate de dicha alternativa.
El Gobierno prevé que en 2030 existan electrolizadores que transformen en hidrógeno la energía de 4.000 MW solares o eólicos. España pretende cubrir el 10% del objetivo de la UE, un porcentaje mayor que el de su PIB.
Andalucía puede copar una parte relevante, dado que su potencial en el despliegue de renovables es mayor. Como ha señalado Javier Brey, presidente de la asociación AeH2, Europa será importadora de hidrógeno, que entrará por el Sur de la Península, y Andalucía puede ser el centro logístico que distribuya su propia producción al resto del continente y canalice la que se genere en el Norte de África.
Andalucía tiene el otro de los grandes requisito: los potenciales consumidores. El plan del Gobierno se estructura en tres fases. La primera está encaminada a que las industrias que ya consumen hidrógeno (como los fertilizantes, la siderurgia y el refino de petróleo), sustituyan el que utilizan actualmente (que se produce a partir de combustibles fósiles como gas natural) por el que se genera con placas solares. Es lo que se denomina el relevo del hidrógeno «gris» por el «verde».
Andalucía acoge dos de los polos industriales que más hidrógeno consumen: Huelva (con plantas de fertilizantes, una gran refinería de petróleo y otra de cobre) y Algeciras (con otra refinería de Cepsa y la firma siderúrgica Acerinox), y son una palanca para este desarrollo.
La región tiene el potencial en renovables, los consumidores y proyectos relevantes en marcha. Junto a ello, también cuenta con un tejido empresarial vinculado al hidrógeno.
Abengoa fue pionera en el impulso a esta tecnología, y ha formado a muchos profesionales en este sector.
Junto a ello, ha surgido compañías como H2b2 (de sistemas de producción de hidrógeno). La empresa sevillana Clantech es pionera en el desarrollo de hidrogeneras (está construyendo ahora una en Madrid). Inerco, nacida en la Escuela de Ingenieros, se ha aliado con la startup Lean Hydrogen para entrar en la ingeniería de proyectos en este sector.