Nuestra forma de vida recurre cada vez a más vatios para poder funcionar, según las últimas estimaciones de la Agencia Internacional de la Energía (AIE), publicadas a finales de 2019, prevén un aumento de la demanda energética global de entre un 25% y un 30% hasta el año 2040. Estas cifras, en una economía dependiente del carbón y el petróleo significaría más CO2 y el aumento del cambio climático. Pero gracias a la descarbonización se nos propone un mundo distinto, más accesible, eficiente y sostenible, e impulsado por energías limpias.
Por ello, la descarbonización de nuestro planeta es uno de los principales objetivos que se han fijado la mayoría de países de cara a 2050, pero para lograrlo se necesita desarrollar nuevas fuentes de energía que actualmente no tienen un gran impacto. Una de ellas es el hidrógeno verde, generado por la descarbonización del hidrógeno y que produce más del 2% de las emisiones totales de CO2 en el mundo.
En el artículo de hoy te contamos cómo se obtiene, sus ventajas y el impacto que tendrá en las próximas décadas.
¿Qué es el hidrógeno verde y cómo se obtiene?
Es una tecnología basada en la generación de hidrógeno – combustible universal, ligero y muy reactivo – a través de un proceso químico que conocemos como electrólisis. Dicho método usa la corriente eléctrica para separar el hidrógeno del oxígeno que hay en el agua, por lo que, si esa electricidad es obtenida a través de fuentes renovables, produciremos energía sin emitir ninguna cantidad de dióxido de carbono a la atmósfera.
Pero, ¿cuál es su proceso de obtención?
- El agua utilizada para la electrólisis debe contener sales y minerales para conducir la electricidad.
- Dos electrodos sumergidos en agua y conectados a una fuente de alimentación aplican una corriente continua.
- La disociación del hidrógeno y el oxígeno se genera cuando los electrodos atraen para sí a los iones de carga opuesta.
- En el proceso de la electrólisis se produce una reacción oxidación-reducción por efecto de la electricidad.
Una vez que necesitamos convertir el hidrógeno verde en energía, este elemento almacenado en tanques específicos es canalizado hacia una pila de combustible. Allí se une de nuevo con oxígeno procedente del aire y así obtenemos la energía eléctrica. De esta forma, el único residuo que deja el proceso es agua, por lo que se considera un sistema limpio, sostenible y en el que no es necesario emitir ni un ápice de CO2.
La obtención de hidrógeno verde ahorraría 830 millones de toneladas anuales de CO2, cifra que se origina al producir este gas mediante combustibles fósiles, según la AIE. Al mismo tiempo, si se reemplaza todo el hidrógeno gris del mundo significaría 3.000 TWh renovables adicionales al año, cantidad similar a la demanda eléctrica actual en Europa.
Pero aún existen varios interrogantes sobre la viabilidad del hidrógeno verde por su alto coste de producción, dudas que se reducirán según avance la descarbonización del planeta y, en consecuencia, se abarate la generación de energía renovable.
Ventajas e inconvenientes del hidrógeno verde
El hidrógeno verde será una de las fuentes de energía protagonistas ante la inminente transición energética que las economías mundiales buscan liderar para lograr la neutralidad en carbono y combatir el cambio climático.
Para ello, el hidrógeno verde presenta un gran potencial:
- Es 100% sostenible, y es que, el hidrógeno verde no emite gases contaminantes ni durante la combustión ni durante su proceso de producción.
- Es fácil de almacenar y ligero de transportar, lo que permite su aplicación posterior en otros usos y momentos distintos al de su producción.
- Es versátil, ya que el hidrógeno puede transformarse en electricidad o combustibles sintéticos y utilizarse tanto para fines comerciales, industriales o de movilidad.
Pese a sus ventajas, el hidrógeno verde aún no forma parte de nuestro mix energético, ya encontramos algunos aspectos negativos que conviene recordar:
- Tiene un mayor coste, ya que la energía procedente de fuentes renovables, clave para generar hidrógeno verde a través de la electrólisis, es más cara de producir, lo que encarece la obtención del hidrógeno.
- Genera un mayor gasto energético, ya que la producción del hidrógeno en general, y del verde en particular, requiere más energía que otros combustibles.
- Es un elemento muy volátil e inflamable, por lo que necesita cumplir más requisitos de seguridad para evitar fugas y explosiones.
Usos del hidrógeno verde
El hidrógeno como combustible es ya una realidad en otros países como Estados Unidos, Rusia, China, Francia o Alemania; mientras que otros, como Japón, van más allá y buscan convertirse en una economía de hidrógeno. Algunos de sus impactos que se prevén a futuro son:
- Generar electricidad y agua potable:
A través de la reacción de hidrógeno y oxígeno en una pila combustible se obtienen estos elementos. Este proceso ha resultado muy útil en misiones espaciales, al suministrar a las tripulaciones agua y electricidad de forma sostenible.
- Almacenamiento de energía:
Los tanques de hidrógeno comprimido tienen la capacidad de almacenar energía durante largos periodos de tiempo y, además, son más sencillos de manejar que las baterías de iones de litio porque son más ligeros.
- Transporte y movilidad:
Al poseer una gran versatilidad, el hidrógeno nos permite su uso en sectores difíciles de descarbonizar, como el transporte pesado, la aviación o el transporte marítimo. Ya se encuentran distintos proyectos, como Hycarus o Cryoplane, ambos promovidos por la Unión Europea, que planean introducirlo en aviones de pasajeros.
Implementación del hidrógeno en España
El hidrógeno nos puede ayudar a reactivar, redefinir y transformar la economía; puede generar empleo, desarrollo económico y creación de tejido industrial; y aumentar la seguridad energética nacional. Por ello, nuestro país ya cuenta con una Hoja de Ruta del Hidrógeno Renovable, y se estima que tendrá un papel muy relevante en el Plan de recuperación post pandemia del Covid-19 y el pacto verde europeo, dejando así patente que esta fuente de energía será clave en los próximos años en el camino hacia la neutralidad climática.
El Consejo de Ministros, a propuesta del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO), aprobó el 6 de octubre de 2020 esta “Hoja de Ruta del Hidrógeno: una apuesta por el hidrógeno renovable”. Con esta planificación, el Gobierno impulsa el despliegue de este vector energético sostenible, que será clave para que España alcance la neutralidad climática, con un sistema eléctrico 100% renovable, no más tarde de 2050.
Esta Hoja de Ruta contiene unas 60 medidas y líneas de acción que se distribuyen en 4 ámbitos de actuación, algunas de las más importantes son:
- Instalar al menos 4 GW de potencia de electrolizadores.
- Contribuir al menos con un 25% de hidrógeno verde a la industria.
- Implementar 150 autobuses y de 5.000 a 7.500 vehículos ligeros y pesados que se alimenten de hidrógeno.
- Construir entre 100 a 150 hidrogeneras de acceso público.
- Crear dos líneas comerciales de trenes de media y larga distancia de hidrógeno renovable.
- Reducir las emisiones de 4,6 Mton de CO2 equivalente.
- Realizar unas inversiones estimadas en 8.900 millones de euros.
Por todo ello se considera al hidrógeno verde, o renovable, como una de las mejores alternativas a la hora encaminarnos a una sociedad libre de combustibles fósiles.
¿Y tú qué opinas? ¿Crees que esta fuente de energía superará la potencia de otras renovables más maduras como la energía eólica o solar?
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