Verde, azul, gris, turquesa. ¿Por qué el gas incoloro adquiere de repente color como faro de esperanza para la transición energética? De esta manera para un poco de teoría del color de hidrógeno.
¿Qué es el hidrógeno verde?
De qué se trata: El hidrógeno verde pretende ayudar a los sectores de alto consumo energético, como las industrias siderúrgica y química, a alcanzar la neutralidad climática: De este modo, no sólo puede revolucionar la economía, sino también avanzar en la transición energética.
El material tiene las características de una película de Hollywood: El hidrógeno es abundante en nuestro planeta. Incoloro, hasta ahora ha vivido casi exclusivamente en compuestos químicos (agua, ácidos o hidrocarburos).
En la búsqueda de portadores de energía versátiles como alternativa a sus predecesores fósiles, el hidrógeno verde fue finalmente «descubierto» como materia prima clave y se transformó de un gas incoloro en la estrella deslumbrante de la transición energética.
Sus cualidades estrella se basan no sólo en su papel como combustible alternativo en las pilas de combustible y como materia prima para la industria, sino también en su capacidad para almacenar y transportar fácilmente la energía. Esto puede hacer que el suministro de energía del futuro sea mucho más flexible.
Cuanto mayor sea la demanda de energía, más se compensan las ventajas del hidrógeno en comparación con la electricidad del enchufe o las baterías.
Esta sustancia tan apreciada se obtiene al dividir el agua (H2O) en oxígeno (O2) e hidrógeno (H2). Si se utiliza la corriente eléctrica para ello, se denomina electrólisis. Sin embargo, se necesita mucha energía para dividir la molécula H2.
El hidrógeno verde, elemento clave en la transición energética
Si la electricidad para la electrólisis procede de energías renovables como el viento o el sol, las llamadas energías verdes, el hidrógeno puede ser etiquetado como «verde».
Si se produce de esta manera, el hidrógeno no tiene CO2 y es una bendición para el clima. Porque así no se producen gases de efecto invernadero nocivos durante su fabricación.
El proceso también se denomina power-to-gas y es una de las llamadas tecnologías power-to-x (tecnologías PtX).
Power-to-X utiliza la electricidad para convertir la energía en una forma más útil para determinadas aplicaciones, por ejemplo, para producir gases (power-to-gas), calor (power-to-heat) o portadores de energía líquidos (power-to-liquid).
Las tecnologías PtX se consideran soluciones importantes para cumplir los objetivos climáticos y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
El hidrógeno azul como puente hacia la era del hidrógeno
A largo plazo, sólo es sostenible el hidrógeno sin CO2 producido con la ayuda de energías renovables.
Sin embargo, el llamado hidrógeno azul también puede contribuir a la reducción del CO2, al menos durante un periodo transitorio. Se produce a partir de hidrocarburos (principalmente gas natural), que también produce CO2.
El CO2 se captura y se almacena bajo tierra (lo que se denomina captura y almacenamiento de carbono, CAC). El hidrógeno azul es, por tanto, neutro en cuanto a emisiones de CO2, ya que, aunque se produce CO2 durante su fabricación, no se escapa a la atmósfera.
La producción de hidrógeno sin CO2 (verde) sigue siendo cara y se necesitan grandes inversiones para la conversión de muchos procesos de producción industrial a plantas basadas en el hidrógeno.
Todo sobre el hidrógeno en cuatro preguntas
El hidrógeno utilizado hoy en día por la industria procede de los combustibles fósiles. El hidrógeno «verde«, producido a partir de electricidad eólica o solar, permitirá descarbonizar el transporte y la industria, así como almacenar energía renovable. Una cuestión crucial para la transición climática.
El hidrógeno, que ahora está en el punto de mira para combatir el calentamiento global, puede producirse de diferentes maneras, y no siempre es «verde»…
El uso masivo de este gas en la actualidad es incluso lo contrario, ya que se deriva de los combustibles fósiles, especialmente del gas natural.
1 – ¿Es el hidrógeno «limpio»?
Hidrógeno gris: La conversión del gas natural en hidrógeno genera CO2; por ello, el hidrógeno así obtenido se califica de «gris«. Esta forma de hidrógeno es la única que se utiliza actualmente a gran escala (se producen 70 millones de toneladas al año). Se utiliza en la industria del refinado para reducir el contenido de azufre de los combustibles y en la industria química para producir amoníaco y fertilizantes.
Hidrógeno azul: El llamado «hidrógeno azul» se obtiene cuando se captura el CO2 emitido y se reutiliza o almacena. La tecnología de captura y almacenamiento de carbono está bien desarrollada, pero su uso está aún en pañales.
Hidrógeno verde: Por último, el hidrógeno «verde» se produce a partir de fuentes de energía renovables. La electricidad producida por las turbinas eólicas o los paneles solares se transforma, junto con el agua, mediante un proceso de electrólisis. No se emiten gases de efecto invernadero. Además de los usos industriales existentes, el hidrógeno también puede inyectarse directamente en la red de gas natural para hacerlo más ecológico, pero en pequeñas cantidades porque es corrosivo.
2 – ¿Para qué se puede utilizar el hidrógeno?
El interés del hidrógeno «azul» y, sobre todo, del «verde«, cuya producción es aún marginal, es que pueden servir para descarbonizar toda una serie de sectores en los que es difícil reducir las emisiones de CO2.
Es el caso del transporte de larga distancia (puede, por ejemplo, alimentar una pila de combustible para impulsar un coche o un tren), la industria química, el refinado y la siderurgia.
«También puede contribuir a mejorar la calidad del aire y aumentar la seguridad energética» en países sin recursos de hidrocarburos, afirma la Agencia Internacional de la Energía (AIE).
3 – ¿Por qué el hidrógeno es el amigo de las energías renovables?
El hidrógeno puede almacenarse en grandes cantidades, lo que todavía no es el caso de la electricidad, a pesar de los avances en el almacenamiento de baterías.
El hidrógeno verde puede volver a convertirse en electricidad, desempeñando así un papel crucial en el desarrollo masivo de las energías renovables.
La energía eólica y la solar son, por naturaleza, intermitentes e incontrolables: el sol no brilla las 24 horas del día y el viento no siempre sopla. El hidrógeno permitirá almacenar el exceso de electricidad producido en determinados momentos (cuando el precio de la electricidad es muy bajo, o incluso negativo) y liberarlo más tarde.
«El hidrógeno parece prometedor para convertirse en la opción de almacenamiento de electricidad de bajo coste durante días, semanas o incluso meses», afirma la AIE.
4 – ¿Cuánto cuesta el hidrógeno?
Uno de los retos es el coste. Producir hidrógeno verde con un electrolizador cuesta actualmente hasta 5 euros por kilo, según la Comisión Europea, frente a los 2,50 euros del hidrógeno «azul» (con captura de carbono) y sólo 1,50 euros del hidrógeno «gris» (producido a partir de gas natural).
El Consejo del Hidrógeno, El Consejo del Hidrógeno es una iniciativa global creada en 2017, que reúne a empresas internacionales líderes en su sector con una visión común, y cuyo objetivo a largo plazo es que el hidrógeno sea una de las piedras angulares para una transición energética limpia que reúne a los principales industriales del sector, estima que el coste del hidrógeno «verde» puede reducirse a más de la mitad de aquí a 2030.
Esto está sujeto a dos condiciones:
- Un despliegue masivo de electrolizadores para abaratar su coste (90 gigavatios, el equivalente a 90 reactores nucleares)
- Una importante bajada del precio de la electricidad renovable gracias al desarrollo de la energía eólica marina.
Incluso en este escenario, muchos creen que el hidrógeno no despegará realmente sin un impuesto sobre el carbono. ¿Tú que opinas?
