CURSOS DE VERANO
El hidrógeno podría convertirse en un elemento clave en el uso de las energías renovables
Texto: Jaime Fernández, Fotografía: Aída Cordero - 5 jul 2023 15:45 CET
El polémico libro El ecologista escéptico, del danés Bjorn Lomborg, intenta minimizar, al igual que el resto de sus obras, el discurso apocalíptico sobre el cambio climático y la escasez de recursos fósiles que tenemos. En uno de sus gráficos muestra, en una serie de cubos, la cantidad de petróleo, gas natural, uranio y carbón que quedan en el planeta, comparados con el consumo que se hace en la actualidad de esas fuentes de energía, que según él es mucho menor que cualquiera de ellas. En la inauguración del curso “Hidrógeno: vector energético clave en la transición energética”, su secretario e investigador científico del CSIC, Miguel Antonio Peña, ha contrastado esos cubos de Lomborg con uno mucho mayor que englobaría a todos los demás y que no es otro que la energía solar que nos llega anualmente. Ahora bien, el problema conocido de las energías renovables es que están muy diluidas y hay que concentrarlas, almacenarlas y distribuirlas, y ahí es donde “el hidrógeno podría ser clave, sobre todo para su uso en el transporte pesado”.
Miguel Antonio Peña ha recordado que, en España en los últimos 15 años, se ha usado un 44% de petróleo, un 21% de gas natural, un 9% de carbón, un 11% de energía nuclear y el resto de renovables. Estas cifras, que irán cambiando rápidamente en los próximos años, irán dejando un mayor peso para las renovables, con el hidrógeno probablemente en el centro. Es así porque el hidrógeno tiene la característica particular de que se puede producir tanto a partir de energías fósiles como renovables, yendo cada vez más hacia esta última opción, por el hecho de que no produce CO2 que se acumule en la atmósfera.
Ha explicado el secretario del curso, y también de la Asociación Española del Hidrógeno, que existen varios métodos para obtener hidrógeno, siendo el más desarrollado, “y el que se va a imponer en los próximos años”, el de la electrólisis del agua, que utiliza una corriente eléctrica continua para romper la molécula del agua en sus dos componentes. Hay, no obstante, otros métodos, como la termólisis del agua, que rompe la molécula con calor, y el menos desarrollado, que “sería el ideal”, que consiste en utilizar fotones de la luz solar para romper la molécula del agua. Informa de todos modos el conferenciante que para que este método fuese viable “haría falta un fotocatalizador, que sea estable, barato y sostenible, y eso de momento no existe”.
La electrólisis del agua es, por tanto, la opción más sencilla, aunque hacerlo a niveles industriales sigue siendo complejo. En estos momentos el electrolizador más común es el alcalino y en orden de desarrollo le seguirían los conocidos electrolizadores de membrana de intercambio de protones (PEM) y los de óxidos sólidos (SOEC), que serían los mejores, aunque de momento son mucho más caros y están en proceso de desarrollo. La diferencia entre estos tipos de electrolizadores está esencialmente en la cantidad de voltaje necesario para obtener hidrógeno, mucho menor en los de óxidos sólidos.
El almacenamiento
Las pilas de combustible, necesarias para transformar la energía química, procedente de la reacción entre hidrógeno y oxígeno, en energía eléctrica, son, de acuerdo con Peña, similares a un electrolizador, pero funcionando al revés, y ahí también existen modelos diferentes siendo las más efectivas, una vez más, las de óxidos sólidos y las PEMFC (de membrana de polímero sólido), que son las que ya se ponen en los vehículos.
La principal ventaja de las pilas de combustible de hidrógeno, y lo que convierte a este combustible en un vector energético clave, es que permite la acumulación de la energía durante largos periodos de tiempo. A eso hay que sumarle que el hidrógeno se puede almacenar de manera subterránea en lugares geológicos definidos que ya están identificados por los científicos.
Recuerda el conferenciante que el hidrógeno es el gas más ligero de todos y muy poco denso, y a pesar de eso se está pensando en la manera de utilizar la red de gas natural para su distribución desde los países del sur de Europa, o del norte de África, al resto del continente europeo, con la enorme ventaja de que la red de distribución ya existe y de que “España está en un lugar privilegiado tanto para producir esta energía, por la cantidad de sol que recibimos, como para distribuirla desde el norte africano”.
En la actualidad existen diferentes tipos de hidrógeno que se han demoninado con diferentes colores. Así, el gris, es el que ha utilizado la industria desde hace más de un siglo y viene sobre todo de gas natural, el verde proviene de fuentes renovables y el azul es intermedio, donde el CO2 se captura y se atrapa bajo tierra, con lo que se elimina de una manera temporal ese dióxido de carbono. El precio del H gris en estos momentos tiene un precio muy bajo, entre 1 y 2 dólares el kilo, mientras que el verde esta entre 2 y 4. La previsión, de acuerdo con Peña, es que, por el aumento de la calidad de las energías, el precio del H verde vaya a bajar y en 2030 se podrán llegar a cruzar. En España “será de los más baratos y los precios se cruzarán incluso antes que en otros países, sobre todo si se fomenta la producción masiva”, que todavía no existe.
Explica el conferenciante que, dentro del mundo del transporte, los vehículos que recorren algo menos de 60 kilómetros diarios, es decir, la mayor parte de los trayectos urbanos, serán más eficientes con las actuales baterías de litio, mientras que para los largos trayectos, y para vehículos pesados donde la batería no es suficiente, el hidrógeno será la alternativa perfecta. Y de eso precisamente, del uso del hidrógeno en la movilidad y el transporte, así como de grandes proyectos asociados, se hablará a lo largo de este curso, que dirige el investigador Antonio Chica Lara, y que es una continuación del que en 2022 habló ya del papel del hidrógeno en la descarbonización industrial.