Hidrógeno verde, el combustible limpio e infinito, clave en la descarbonización

El mundo es consciente de que el actual modo de producción lineal ya no es una opción en el futuro inmediato, y mucho menos en el largo plazo, y que el uso de combustibles fósiles debe dar paso a otro tipo de energías alternativas, más limpias y sostenibles, si queremos alcanzar los objetivos de descarbonización que Europa ha establecido de cara a 2050. Muchos países ya han comenzado a incentivar la producción de algunas de estas energías, como el hidrógeno verde, obtenido mediante electrólisis a través de una corriente eléctrica, y que lo convierte -si procede de energías 100% renovables-, en un recurso inagotable y completamente limpio.

Aunque España no siempre ha tomado a tiempo el tren de la innovación, actualmente parece que la apuesta a nivel europeo y nacional por un nuevo combustible -infinito, que no produce emisiones y cuyo residuo es únicamente agua- es más real que nunca.

Según datos del Centro Nacional del Hidrógeno, un kilogramo de hidrógeno puede liberar más energía que un kilogramo de cualquier otro combustible, y casi el triple que la gasolina o el gas natural. Y para liberar esa energía no emite nada de dióxido de carbono, tan solo vapor de agua, por lo que su impacto ambiental es nulo.

“Si, además, el hidrógeno es producido usando fuentes de energía renovables, sus beneficios ambientales son aún mayores”, explican desde este centro que impulsa la investigación científica y tecnológica del hidrógeno, añadiendo que, además, el hidrógeno puede ser producido y almacenado utilizando los excedentes de energía creada por las energías renovables, como la solar, la eólica o la hidráulica.

Sin embargo, y según el último informe de la Asociación Internacional de la Energía (IEA), el 98% del hidrógeno que se consume en el mundo -unos 70 millones de toneladas por año- proviene aún de fuentes de origen fósil y emite tanta cantidad de CO2, como todo Reino Unido e Indonesia juntos.

Las plantas de producción de hidrógeno verde a gran escala todavía no son competitivas desde el punto de vista económico y siguen siendo necesarios mecanismos de apoyo para fomentar el uso de este hidrógeno frente a otras alternativas con el objetivo de demostrar su viabilidad.

Una opción 100% sostenible

Así lo explica Javier Maceiras, responsable de Desarrollo de Proyectos de Hidrógeno Verde y Transición de Endesa, que defiende que este combustible “no es una moda pasajera”, sino que “ha venido para quedarse”. El hidrógeno verde, afirma, “es la única solución 100% sostenible”, ya que se produce a través de la electrólisis del agua empleando para ello energía renovable, con lo que “lo que obtenemos es un proceso productivo libre de carbono”.

Y es que, la compañía apuesta por la electrificación directa como la manera “más económica y sencilla para alcanzar la descarbonización”, pero esto no es suficiente para conseguir una descarbonización completa de la economía. En este sentido, el hidrógeno verde, en el que trabaja desde hace tiempo, “es el complemento perfecto en este proceso para los sectores en los que no se puede recurrir a esta electrificación directa empleando energía renovable para reducir sus emisiones”.

“Estamos hablando de actividades que ya utilizan el hidrógeno gris (el obtenido a través de combustibles fósiles) como materia prima en sus procesos productivos y también de los sectores conocidos como “difíciles de abatir”, por ejemplo, donde se necesitan grandes aportes de calor, por lo que la electrificación directa no es viable (cementeras, refinerías, industrias químicas…).

Este es también el caso de  sectores como la aviación y la navegación, donde la descarbonización será fundamental para contribuir a la reducción de emisiones a escala mundial”, explica este experto, que augura que el desarrollo de las tecnologías solares y eólicas, las mejoras en materia de innovación y eficiencia de electrolizadores, así como su esperada reducción del coste “permitirá que la producción del hidrógeno renovable sea más competitiva económicamente en usos industriales que las otras versiones de cara a 2030”.

En la misma línea lo explica el experto y profesor investigador en movilidad sostenible de la Universidad Nebrija, Roberto Álvarez, que señala que, efectivamente, el hidrógeno se genera a nivel industrial “desde hace muchos años” y existe toda una ‘gama de colores’ para explicar su procedencia.

El negro o marrón, que se genera mediante gasificación del carbón y es el más contaminante en emisiones de CO2, seguido del gris, producido mediante reformado de metano a partir de gas natural, el más económico, pero que también genera abundante cantidad de CO2. Si estas emisiones se reducen mediante procesos de captura y almacenamiento, entonces el hidrógeno generado se denomina azul.

Por el momento, la producción de hidrógeno mediante estas técnicas “es prácticamente el 99% de la generación total de hidrógeno”. Por eso, el hidrógeno verde “viene a cambiar esto de forma radical, puesto que se obtendría mediante un proceso que no genera emisiones”, apunta Álvarez.

<p>Mapa de proyectos de hidrógeno verde de Endesa en España. Foto: Endesa.</p>

Mapa de proyectos de hidrógeno verde de Endesa en España. Foto: Endesa.

Potencial del hidrógeno verde

En este sentido, Endesa ya ha comenzado a desarrollar proyectos reales que empiezan a demostrar que la aplicación del hidrógeno verde, en los sectores donde la electrificación no es la alternativa, puede ser real. Para ello, la compañía presentó el pasado mes de diciembre al Ministerio de Transición Ecológica un total de 23 proyectos de hidrógeno renovable en las distintas fases de la cadena de valor de este combustible, desde su producción hasta su consumo, y con una inversión global asociada de 2.900 millones de euros.

El objetivo es poner en marcha 340 MW de potencia en electrolizadores, alimentados con 2.000 MW de energía renovable. “Estamos convencidos de que el hidrógeno verde es el presente y el futuro, y una herramienta fundamental para conseguir una completa descarbonización global”, recalca Maceiras.

La compañía tiene clara su apuesta por el hidrógeno verde como clave en el proceso de transición energética y descarbonización de la economía. Por eso estos 23 proyectos representan más de la mitad de los 3.900 MW que la compañía ha anunciado para España entre 2021 y 2023, según la actualización de su plan estratégico, anunciada el pasado noviembre.

Esta apuesta pasa también por el desarrollo de una industria nacional de fabricación de electrolizadores y bienes de equipo, asociados a la puesta en marcha de estas iniciativas, y uno de los ejes estratégicos incluidos en la primera fase de la Hoja de Ruta del Hidrógeno (2020-2024) lanzada por el Gobierno el pasado mes de octubre.

El proyecto más avanzado hasta la fecha es el desarrollado en As Pontes (A Coruña) y contará con un electrolizador de 100 MW y seis parques eólicos asociados, con una potencia conjunta de 611 MW, y cuya construcción conllevaría la creación de unos 1.600 empleos durante los 18 meses de construcción. Su operación y mantenimiento, durante unos 20 años, precisaría del trabajo de unas 100 personas.

La inversión total del proyecto de As Pontes alcanzará los 738,2 millones de euros y el funcionamiento del complejo, que tendría una producción de 10.000 toneladas de hidrógeno verde, daría empleo a unos 130 profesionales en las labores de operación y mantenimiento, 100 en el electrolizador y otros 30 en los parques eólicos.

<p>Foto: Endesa.</p>

Foto: Endesa.

El resto de propuestas previstas en la Península se desarrollarán en Huelva, Teruel, Almería, Tarragona, el Valle del Ebro (Hidrógeno del Cierzo), Compostilla (León) y Seseña (Toledo). Todas juntas supondrán una potencia asociada en electrolizadores de 215 MW, la creación de más de 500 empleos en su fase de construcción y alrededor de 220 más en las fases posteriores de operación y mantenimiento.

En total, los proyectos previstos en la España peninsular aglutinan 2.000 millones de inversión y electrolizadores con una potencia agregada de 315 MW, y junto a los extrapeninsulares (en Canarias, Baleares y Melilla y que sumarán 900 millones más de inversión), la producción total de todos ellos, una vez puestos en marcha, sumaría 26.000 toneladas anuales de hidrógeno.

Mercado incipiente y aún poco competitivo

Pese a esta importante apuesta por parte de algunas compañías como Endesa, los expertos consideran que la producción y consumo de hidrógeno renovable aún es un mercado incipiente. Con un bajo grado de madurez, actualmente tan solo se producen y consumen en España en torno a 500.000 toneladas de hidrógeno como materia prima, la práctica totalidad producidas a partir de combustibles fósiles, al no ser por el momento el hidrogeno renovable una opción competitiva.

Álvarez, que ha sido editor asociado de la revista británica IET Intelligent Transport Systems en el área de Transportation Science & Technology, coincide en este extremo -que el hidrógeno verde es, a día de hoy, costoso y caro de producir y transportar. Cambiar esto, señala, “pasa fundamentalmente por escuchar y dar fuerza a la ciencia y a la investigación, priorizando la inversión en este ámbito, que permita mejorar parte de estas carencias, y que marque los límites del camino a la industria”.

“Lo peor que nos puede pasar en este momento es la precipitación”, asegura. Hasta el momento, el hidrógeno verde “es más caro de producir porque los electrolizadores son muy costosos todavía y por los rendimientos del proceso”, añade este experto. Y porque, además, en el caso de la automoción, el hidrógeno se debe almacenar en el vehículo (aproximadamente 5-6 kg), y presurizarse a 700 bares, lo que también supone un importante gasto energético.

El consumo de agua es también un escollo para la generación del hidrógeno, ya que hay que tener en cuenta que por cada kilogramo de hidrógeno producido se requieren entre 9 y 11 litros de agua desmineralizada.

“Un coche de hidrógeno consume 1 kg de hidrógeno cada 100 km. Si pensamos que, por ejemplo, en la Comunidad se Madrid hay 3,5 millones de coches y que recorren una distancia media de 50 km diarios, podemos calcular que se necesitarían más de 7.000 millones de litros de agua para conseguirlo”, recalca Álvarez.

Sin embargo, los expertos también están de acuerdo en las grandes posibilidades de este combustible y en que el hidrógeno verde se convertirá en una herramienta muy poderosa para que Europa logre sus ambiciosos objetivos de descarbonización.

Los expertos creen que el hidrógeno verde se convertirá en una herramienta muy poderosa para que Europa logre sus ambiciosos objetivos de descarbonización.

Así lo demuestra la presentación, el pasado mes de febrero, de la iniciativa Orange.bat a la convocatoria europea del Green Deal para incorporar el hidrógeno verde en la industria cerámica de Europa.

El proyecto está impulsado por un consorcio internacional formado por 40 organizaciones de España, Alemania, Suiza, Italia y Grecia, y liderado por la empresa tecnológica ETRA, con estructura financiada por Smart Energy Group, el suministro de energía renovable por parte de Enel Green Power y el apoyo estratégico de la Generalitat Valenciana.

Orange.bat “marca el camino para la descarbonización total de un sector industrial de uso intensivo en energía y CO2 mediante la sustitución del gas natural por el hidrógeno verde como combustible”, señalan desde este Consorcio impulsado por 26 usuarios finales industriales del clúster cerámico regional de la Comunidad Valenciana, junto con las dos asociaciones que representan a todo el sector (Ascer y Anffecc), y que, con fondos suficientes, tiene previsto el inicio operativo del electrolizador para principios de 2024.

Según señala Álvarez, a nivel europeo se está dando pasos importantes para impulsar el desarrollo del hidrógeno en los próximos años. La UE ya dispone de una agenda estratégica para impulsar el hidrógeno verde con vistas al año 2050, que pasa por la fase inicial de descarbonización de la producción de hidrógeno para usos actuales y potenciar nuevos usos.

El objetivo de esta ‘hoja de ruta’ estratégica es extender su utilización a otros sectores industriales y al transporte pesado y finalizaría con el despliegue del hidrógeno a gran escala para la citada fecha: 2050.

En España “nos hemos subido al carro aprovechando nuestro gran potencial en energías renovables, por la importancia también de nuestro sector gasístico y por el fuerte despliegue de vehículos eléctricos esperado en dos fases, 2030 y 2050”, afirma Álvarez, que ha formado parte del Comité de Expertos del Laboratorio de Vehículos del Centro Nacional del Hidrógeno (CNH2).

“Pero no nos engañemos, debemos ser muy exigentes con la asignación de los fondos utilizados para el impulso del hidrógeno verde”, advierte, recordando que España va a recibir fondos de cohesión por un valor de inversión de 8.900 millones de euros hasta el año 2030, según se recoge en el Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia, “una cantidad muy significativa que está en juego y que puede generar una burbuja importante si no se hace bien”.

Sin duda, el hidrógeno es una solución con un gran desarrollo por delante. Está llamado a ser una de las piezas clave en la transición energética, pero también encierra dos grandes desafíos: mejorar la tecnología para aumentar la rentabilidad y, además, que todo su ciclo de producción y uso sea limpio.

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Comentarios

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  1. Patxi

    Hola,
    Solo leer las primeras líneas ya desaniman a cualquier lector a continuar.
    ¿Fuente inagotable de energía? ¿Combustible infinito? ¿Sostenible?
    Lo primero que hay que entender es que el único hidrógeno sostenible es el que se genera a partir de energías renovables, por lo tanto la aseveración de que «si además» es generado mediante energía renovable sólo lleva a equívoco.
    Además, hay que entender que le hidrógeno verde es un vector de almacenamiento energético, es decir, sirve para almacenar la energía fotovoltaica sobrante para usos posteriores.
    Cualquier aplicación del hidrógeno «no renovable» sólo cambiará el lugar donde se emite el CO2, o bien en el propio reformado de metano, o bien en el tubo de escape del vehiculo.

    Asi que por favor, seamos serios.

    De verdad que Endesa ha apoyado este contenido?