El Hidrógeno renovable como modelo energético

Hidrógeno renovable como modelo energético

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El hidrógeno está considerado como un vector energético. 

Es decir, no es una fuente de energía sino un medio para almacenar energía que ha sido producida desde fuentes primarias y liberarla donde y cuando se demande.

Hasta ahora, la mayor parte del hidrógeno se ha obtenido a partir de combustibles fósiles (hidrógeno gris) por ser la forma más eficiente y económica de generarlo. Pero el coste de esta forma de producir hidrógeno son los 900 millones de toneladas de CO2 emitidos a la atmósfera en todo el mundo. 

Este hidrógeno gris viene utilizándose desde hace años en el sector industrial, con múltiples aplicaciones (refinar petróleo, producir amoníaco, etc), y la fuente de energía de la que se obtiene es el gas natural de origen fósil. 

La actual crisis climática y la necesidad de acelerar la transición y la independencia energética nos lleva a introducir otras formas de producción del hidrógeno, que sean sostenibles y permitan su uso tanto en la industria como en otros sectores de difícil electrificación, como el transporte.  

Esto implica lograr producir hidrógeno verde. Es decir, hidrógeno obtenido a partir de fuentes de energía renovables, como la solar o la eólica. 

En este caso, el excedente de energía eléctrica producido desde estas fuentes sería aprovechado para obtener hidrógeno renovable mediante electrólisis (disociación de la molécula de agua en oxígeno e hidrógeno). 

Así, el excedente de energía eléctrica quedaría acumulado como energía química en la molécula de hidrógeno, pudiendo ser almacenada y usada de forma controlada. 

El hidrógeno verde se puede utilizar para generar energía eléctrica mediante las pilas de combustibles, ser introducido en la red de gas natural, emplearse en la industria para obtener productos químicos verdes (p.ej. amoníaco, fertilizantes y biocombustibles) y como combustible en la producción industrial.

Tanto la tecnología para producirlo, como la forma de aplicarlo, están en pleno proceso de investigación e innovación para lograr que resulte lo más eficiente y asequible posible.

El potencial del hidrógeno verde para descarbonizar el sector energético, el industrial y el transporte, los tres con mayores emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), lo convierten en un elemento clave para lograr la transición energética

El papel del hidrógeno en la transición energética

Según los datos del Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDEA), en el 2018, el consumo de energía de origen fósil en España estuvo distribuido de forma que: el petróleo abarcó el 51% del consumo y el gas natural un 16%.

Este consumo de energía visto por sectores, reflejó que el transporte es el sector de mayor consumo, superando el 43%. Detrás le siguen el industrial, el residencial y el comercial.

La introducción del hidrógeno verde dentro de este escenario, con especial implicación en los que al sector del transporte e industria se refiere, es fundamental para lograr la descarbonización energética. 

Su uso en las pilas de combustible facilita su introducción en muchos sectores, como el de movilidad o en sistemas de cogeneración de electricidad y calor para industrias o edificios, logrando la reducción de las emisiones.

Y con los avances para su incorporación a la red de distribución, se contribuirá a la descarbonización del sector gasista, al tiempo que la de todos los sectores de consumo. 

Este papel clave del hidrógeno renovable para la transición energética queda reflejado en la Hoja de Ruta del hidrógeno, donde se identifican los retos y oportunidades para el desarrollo de este gas renovable en España y se fijan unos objetivos para lograr la neutralidad climática en 2050, estando en línea con la estrategia europea del hidrógeno.

Esta estrategia europea del hidrógeno tiene como objetivo invertir, al menos, 470.000 millones de euros en la generación de este gas renovable a partir de fuentes renovables, como la eólica o la fotovoltaica.

Algo que sitúa a España como el país con mayor potencial para la producción de hidrógeno renovable, con una capacidad de 52% (según Hydrogen Europe), al disponer de un gran recurso eólico y solar. La planificación actual de capacidad de electrolizadores para este fin es de un total de 71.8 GW para el 2030.

El hidrógeno renovable que se produzca en España servirá para abastecer el consumo del país, procesos industriales y para ser suministrado a Europa a través de gasoductos, como el futuro Midcat. 

La reciente aprobación del Sistema de Garantías de origen de los gases renovables hace posible que el desarrollo de la cadena de valor del hidrógeno se acelere y que el mercado de este gas renovable comience a funcionar con garantía para todos. 

Oportunidades y retos de la cadena de valor del hidrógeno verde

Las dos grandes ventajas del hidrógeno son:

  • Se trata de un elemento químico abundante, que puede ser obtenido mediante la electrólisis del agua.
  • Puede ser empleado en una gran variedad de fines (almacenamiento de energía, usos industriales, propulsión de vehículos…) sin producir emisiones.

Estas ventajas son las que han dado protagonismo a la cadena de valor de este gas renovable y al desarrollo de la tecnología para su producción. 

Así, en los últimos meses se han anunciado grandes proyectos e inversiones público-privadas con el objetivo de garantizar su desarrollo y convertir a este elemento en uno de los protagonistas del mix energético del futuro.

Los principales retos a los que se enfrenta son: 

  • Reducir el coste de producción a partir de nuevas técnicas, economías de escala y el uso de energías renovables.
  • Desarrollar nuevos métodos de almacenamiento y transporte, de forma segura y con menor coste.
  • Reducir el coste de producción de las pilas de combustibles, mejorar su eficiencia y seguridad. 

Estos retos requieren de una respuesta y, por este motivo, han ido surgiendo cada vez más asociaciones y alianzas, en los últimos años, que buscan la colaboración (público-privada) y el dar impulso al hidrógeno verde. 

Entre estas asociaciones destacan la Hydrogen Council, alianza compuesta por más de 80 miembros de los sectores energético, petrolero y químico, y la European Clean Hydrogen Partnership, promovida desde la UE. 

Esta última es la principal asociación europea vinculada al hidrógeno y su labor se centra en el desarrollo de la innovación y la promoción de la tecnología asociada al hidrógeno renovables, y dar respuesta a estos retos. 

El esfuerzo y puesta en común de conocimiento son, por tanto, necesarios para lograr un gran avance en la producción de hidrógeno renovable en los próximos años y hacer que se convierta en una alternativa real para la transición energética.

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