LA TRANSICIÓN ENERGÉTICA DE LA MANO DEL HIDRÓGENO

LA TRANSICIÓN ENERGÉTICA DE LA MANO DEL HIDRÓGENO

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Las características del hidrógeno le convierten en un elemento muy atractivo para contribuir a impulsar el cambio de modelo energético. En condiciones normales el hidrógeno es un gas incoloro, inodoro e insípido, compuesto de moléculas diatómicas, H2. Consta de un núcleo de unidad de carga positiva y un solo electrón, y, además, es uno de los constituyentes principales del agua y de toda la materia orgánica.  Está distribuido de manera abundante no sólo en la Tierra sino también en todo el universo.

El hidrógeno es un transportador de energía que cuenta con un potencial energético elevado. A través de un proceso conocido como electrólisis se puede producir hidrógeno mediante la descomposición de la molécula del agua y por medio de la aplicación de una corriente eléctrica continua. Es decir que solo a partir de agua y de electricidad se puede obtener un elemento con una alta capacidad energética. La electricidad necesaria en el proceso se puede obtener de fuentes renovables como la solar o la eólica. Es a priori una combinación perfecta: poder producir un elemento con una gran capacidad energética partiendo únicamente de agua, luz solar y viento.

La capacidad con la que el hidrógeno computa como transportador de energía posibilitará el almacenamiento y el transporte del hidrógeno para proveer de este tipo de “combustible energético” en aquellos puntos en donde se necesita.

Entre los principales usos del hidrógeno verde, se encuentran:

  • Pila de hidrógeno para vehículos (especialmente vehículos de gran tonelaje como barcos, trailers, etc). Capaz de producir electricidad y agua a partir de hidrógeno. El agua en forma de vapor se expulsa por el tubo de escape y la electricidad se utiliza para mover un motor eléctrico.
  • Hidrógeno como combustible en vehículos. Se trata de la combustión del hidrógeno en un motor de forma similar a los motores diésel y gasolina que utilizamos en la actualidad.
  • Generador de agua potable y electricidad. Para generar estos elementos solo son necesarios el hidrógeno y el oxígeno, ya que a través de hacer reaccionar estos dos componentes en una pila de combustible se obtienen ambos elementos.
  • Hidrógeno para el sector industrial. Este elemento fundamental para la producción de ciertos compuestos, como podría ser el amoniaco, un combustible bastante compacto, el cual es ideal para la generación de calor en los procesos que lo necesiten.
  • La generación de calor en calderas de hidrógeno. El reemplazo de calderas convencionales por calderas de hidrógeno evitaría emisiones de gases contaminantes. Esto se consigue durante la producción de energía renovable e hidrógeno para reemplazar el autoconsumo eléctrico y térmico de industrias que tienen cogeneración.

La electrificación del transporte brinda la ruta más inmediata para descarbonizar enormes porciones del uso total de energía final procedente de combustibles fósiles. Además, es una oportunidad inmejorable para que países históricamente dependientes de hidrocarburos, optimicen su balanza de pagos. La optimización estructural de la balanza de pagos de un país puede tener la capacidad de convertirlos en países ricos.

La otra gran oportunidad en la descarbonización del transporte procede de los vehículos puramente eléctricos. Los vehículos eléctricos almacenan la electricidad en una batería y la van consumiendo. Esto requiere de grandes y costosas baterías integradas en el vehículo. Adicionalmente, el peso de las baterías, su vida útil y otros aspectos constituyen un inconveniente para el desarrollo de este tipo de tecnología en determinados tipos de vehículos. Creemos que los vehículos puramente eléctricos se impondrán a nivel utilitarios, flotas de empresas, vehículos pequeños de reparto, etc.

Por otro lado, se podría esperar que para el transporte de larga distancia los vehículos estuviesen impulsados por hidrógeno, aunque los vehículos puramente eléctricos tienen también grandes posibilidades de hacerse con este mercado por el avance tecnológico que se espera en las baterías. Pero es en el caso de los vehículos de gran tonelaje como trailers, autobuses y barcos en donde creemos que la pila de hidrógeno se impondrá como tecnología dominante. En este caso, los vehículos disponen de un depósito de hidrógeno que alimenta la pila de hidrógeno. Los vehículos repostan en hidrogeneras en un proceso similar al que estamos acostumbrados con el repostaje de combustibles convencionales. La pila de hidrógeno que disponen estos vehículos es capaz de convertir este elemento en electricidad generando agua como residuo. Estos elementos captan oxígeno de la atmósfera y lo combinan con hidrógeno a alta presión, produciendo una reacción química que da como resultado electricidad y vapor de agua.

Cabe señalar que las tecnologías relacionadas con la electrolisis no son nuevas, a pesar de que su aplicación en vehículos de transporte es relativamente novedosa. La electrólisis es el segundo método de producción de hidrógeno a escala industrial en el mundo. En España se producen y consumen alrededor de 500.000 toneladas de hidrógeno como materia prima. Según Javier Brey, presidente de la Asociación Española del Hidrógeno (AeH2): “España está llamada a convertirse en un ‘hub’ de hidrógeno renovable”. 

Finalmente, la buena noticia procede de la investigación publicada en la revista “Nature Energy” donde se afirma que el coste de los electrolizadores está disminuyendo de forma acelerada, lo que supone un abaratamiento considerable en el coste total asociado a la generación de hidrógeno con energía derivada de fuentes renovables.