Todo lo que te gustaría saber sobre el Hidrógeno y no te has atrevido a preguntar

¿QUÉ ES EL HIDRÓGENO?

El hidrógeno es el elemento más abundante del universo. Tanto, que el 75% del cosmos está formado por él. Y está llamado a convertirse en el combustible que moverá el mundo, de una manera eficiente y limpia.

En España, llevamos décadas utilizando el hidrógeno con fines muy diferentes. Solo la industria emplea hoy más de 500.000 toneladas de este gas, pero suele tener un origen fósil, por lo que, al producirlo, se emiten contaminantes a la atmósfera. Sin embargo, ahora entra en escena otro actor: el hidrógeno verde, que se postula como un elemento decisivo en el proceso de descarbonización, a nivel mundial y para todos los sectores. ¿Por qué? Porque procede de energías renovables y, al usarlo, el único residuo que se genera es agua.

En diciembre de 2019, durante la Conferencia de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (COP25), la Comisión Europea presentó el European Green Deal, el Pacto Verde, en el cual se plasma una estrategia de descarbonización plena para 2050. En la misma línea, las Naciones Unidas han diseñado una serie de estrategias destinadas a luchar contra el cambio climático, siempre alineadas con la Agenda 2030. Se calcula que el 37% de los fondos Next Generation se destinará a la transición energética. Y, en todo ello, el hidrógeno verde tiene un papel fundamental.

hidrogeno verde

España, por su parte, preparó en 2019 el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) 2021-2030. En él se plantean estrategias energéticas basadas en energías renovables. Pero, para que estas estrategias lleguen a buen puerto, es fundamental buscar una manera de gestionarlas. Especialmente, su exceso. Es precisamente aquí donde entra en juego el hidrógeno verde. Un año después, el 19 de marzo de 2020, se presentó la Hoja de Ruta del Hidrógeno, en la que el Gobierno afirma que destinará más de 1.500 millones de euros a su impulso hasta 2023, a través del Fondo Europeo de Recuperación.

Con todo, para los expertos no hay duda: este tipo de hidrógeno es la solución ideal para diseñar un verdadero programa estratégico de energía limpia y eficiente en toda Europa. Así que solo nos falta entender cómo actúa este gas. El hidrógeno se combina con el oxígeno en una reacción en la que únicamente se libera energía y agua, pero no gases de efecto invernadero ni ningún otro tipo de contaminante, como ocurre con el petróleo o el carbón.

2H2 + O2 = Energía + 2H2O

Esta energía liberada podría utilizarse para que un coche se mueva, que la luz de nuestras viviendas se encienda o para hacer funcionar nuestra industria. Y lo conseguiría a través de un proceso muy limpio. Entonces… ¿dónde está el truco? El hidrógeno no aparece aislado en la naturaleza, sino que siempre está unido a otros elementos. Por tanto, antes de utilizarlo, necesitamos extraerlo. Dependiendo de qué tipo de energía utilicemos en este proceso, el hidrógeno puede ser verde o no.

¿CÓMO SE GENERA EL HIDRÓGENO?

Tan importante es entender cómo podemos utilizar el hidrógeno como vector energético, como de dónde podemos obtener este gas. La forma de producirlo o extraerlo marcará si esta solución es verde o no.

El uso del hidrógeno como vector energético resulta fundamental para el avance de nuestra sociedad. Para producirlo, hay dos fórmulas que predominan a la hora de obtener el hidrógeno: el reformado y la electrólisis. El reformado es una reacción química que consiste en romper las moléculas de un combustible fósil, como el petróleo, para liberar hidrógeno. En este proceso, además, se libera CO2 a la atmósfera y, por tanto, no es la opción más sostenible. Por su parte, la electrólisis es un proceso mediante el cual se emplea energía eléctrica para disociar la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno. Se trata, por tanto, de la reacción inversa por la cual se produce energía a partir del hidrógeno.

Energía + 2H2O = 2H2 + O2

Para el proceso de electrólisis se emplea un electrolizador, una herramienta que utiliza a electricidad para romper la molécula de agua y separar el hidrógeno y el oxígeno. En España, la Hoja de Ruta del Hidrógeno del Gobierno planea aumentar la capacidad de los electrolizadores, que pasará de contarse en megavatios (MW) a hacerlo en gigavatios (GW), lo que supone un reto tecnológico enorme. Estos pueden alimentarse de energía renovable, como la fotovoltaica o la eólica, o no. De ello dependerá que este proceso llegue a ser completamente renovable o siga lanzando contaminantes a la atmósfera.

Una vez producido el hidrógeno, podemos distinguir diferentes tipos:

La energía procede de combustibles fósiles, como el gas natural
La energía procede de combustibles fósiles, como el gas natural
La energía también se obtiene a partir de combustibles fósiles, pero la emisión se compensa captando parte del CO2 producido
La energía también se obtiene a partir de combustibles fósiles, pero la emisión se compensa captando parte del CO2 producido
La energía utilizada viene de fuentes renovables
La energía utilizada viene de fuentes renovables

En la actualidad, prácticamente el total del hidrógeno que se produce es gris. Y es ahí, en cambiar esta situación hacia el hidrogeno verde, donde está el verdadero reto para que la transición hacia la sostenibilidad sea todo un éxito y podamos tener una sociedad descarbonizada.

¿CÓMO USAMOS EL HIDRÓGENO?

Un sistema energético basado en fuentes renovables tiene una debilidad: la intermitencia. Habrá días sin sol y sin viento, igual que en otros días se producirán excedentes. Por ello, la solución pasa por acumular el exceso de energía renovable. Y aquí es donde entra en juego el hidrógeno.

Los posibles usos del hidrógeno verde como vector energético son muy variados. Para empezar, es el sistema ideal para almacenar el exceso de energía procedente de las fuentes renovables, como el sol o el viento. Esa energía puede utilizarse, por ejemplo, en la industria, pues el hidrógeno ya es un componente clave en los procesos de refino de los metales y en la industria del acero. También se emplea en la producción de fertilizantes para la agricultura y en los procesos de fabricación de ciertos alimentos y productos electrónicos.

Si hablamos de movilidad, puede emplearse como materia prima a la hora de fabricar combustibles sintéticos de cero emisiones, pero también para mover los vehículos que cuentan con una pila de combustible y que no emiten contaminantes a la atmósfera. Desde un coche a un avión, pasando por un barco o un tren. ¡Hasta el transbordador espacial de la NASA utiliza el hidrógeno como combustible! Además, en las misiones espaciales es muy útil por otro motivo: si los tripulantes lo hacen reaccionar con oxígeno en una pila de combustible, pueden obtener agua potable y electricidad. Esto demuestra que los usos del hidrógeno pueden ir de lo más cotidiano a lo más extraterrestre.

El hidrógeno se presenta, así, como una solución integral, que permite alcanzar una completa descarbonización en todos los sectores:

  1. EN EL TRANSPORTE – En la actualidad, los coches eléctricos cuentan con baterías que no convencen a todo el mundo. Para cargarlos es necesario contar con la instalación apropiada en casa o acudir a un punto de recarga o electrolinera. Ello requiere un tiempo que el usuario del vehículo puede tener o no. El uso del hidrógeno en los vehículos reduciría los tiempos de carga hasta asemejarlos a un repostaje tradicional en una gasolinera y, además, garantizaría una mayor autonomía. Esta solución es válida, también, para barcos, trenes, aviones, autobuses, tranvías, camiones…
  2. EN LAS INDUSTRIAS – En España ya se utilizan, hoy, 500.000 toneladas de hidrógeno en este sector, pero la mayoría tiene origen fósil y, para generarlo, se emite CO2 a la atmósfera. Sin embargo, si todo este hidrógeno se produjese utilizando la electrólisis y a partir de energías renovables, obtendríamos su versión 100% verde. Para conseguirlo, necesitamos electrolizadores más grandes, más baratos y más eficientes.
  3. EN LOS HOGARES – El hidrógeno puede llegar a tener los mismos usos que el actual gas natural en los hogares, es decir, puede utilizarse para calentar el agua, para cocinar, para la calefacción…

Ahora que lo sabes todo sobre el hidrógeno, ¿te atreves a ponerte a prueba? Participa en nuestro test y demuestra todo lo que has aprendido sobre este vector energético, clave en la transición hacia un sistema de energía sostenible, eficiente y 100% verde.

Que es el hidrógeno