Hidrógeno verde, el nuevo aliado de la descarbonización 

El hidrógeno verde producido a partir de energías renovables puede emplearse en casi todos los sectores que hoy en día dependen de los combustibles fósiles, siendo así, un elemento fundamental cuando hablamos de transición energética.

¿Qué es el hidrógeno verde?

El hidrógeno es uno de los elementos químicos más abundantes, constituyendo el 75% de la materia que conocemos. Es el más utilizado en industrias como la química o metalúrgica. 

Siempre se encuentra combinado con otros elementos como el oxígeno formando agua, o como carbono formando combustibles orgánicos. Por lo tanto, no se puede encontrar directamente en la naturaleza, sino que se tiene que `producir´.

Este proceso determinará qué tan sostenible será el hidrógeno.

¿Cómo se obtiene?

Hay varios métodos para la extracción del hidrógeno según su forma. A su vez, cada uno de estos procesos dará lugar a tres tipos diferentes de hidrógeno según su nivel de emisión de gases contaminantes.

El hidrógeno gris es el más utilizado y el más barato en lo que a costes de producción se refiere, sin embargo, es el que más CO2 emite a la atmósfera. Por otro lado, el hidrógeno azul usa técnicas capaces de reducir las emisiones de gases contaminantes, pero sin eliminarlos por completo. Ambos se obtienen a partir de combustibles fósiles.

El hidrógeno verde, a diferencia de los anteriores, se consigue a través del agua. El método llamado electrólisis, provoca la ruptura de la molécula de agua (H2O) separándola en oxígeno (O2) e hidrógeno (H2) mediante una corriente eléctrica derivada de energías renovables.

¿Por qué usar hidrógeno verde?

La reducción de emisiones de CO2 es uno de los objetivos marcados en la agenda de muchos países de cara a 2050, para luchar contra el calentamiento global. Para ello, erradicar la generación de energía a través de combustibles fósiles, y potenciar el uso de las energías renovables, es fundamental para la descarbonización del planeta.

Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), “la producción de hidrógeno utiliza el 6% del gas natural producido a escala mundial y el 2% del carbón vegetal, lo que termina generando 830 millones de toneladas de emisiones de dióxido de carbono todos los años”. Por tanto, el hidrógeno verde será clave para la transición energética por su nula irradiación de gases tóxicos.

El hidrógeno verde destaca principalmente por estos factores:

• Limpio: el proceso es básico, el agua se transforma en energía, por lo que su uso como combustible solo genera vapor de agua, de manera que la huella de CO2 que queda en el planeta es inexistente.
• Ligero: es el más ligero de todos los elementos químicos, lo que hace que sea fácil de almacenar y transportar.
• Versátil: tiene innumerables aplicaciones donde se puede aprovechar, ya que son varios los tipos de energía que puede producir: eléctrica, térmica, cinética…

Barreras de usar hidrógeno verde

A pesar de las grandes ventajas que el hidrógeno verde puede aportar a la mejora de calidad del medio ambiente, existen inconvenientes que, hoy en día, no permiten el uso del hidrógeno como combustible.

Un rasgo que afecta negativamente al hidrógeno, es lo altamente inflamable y volátil que resulta. Por lo que exige elevados protocolos de seguridad para su manipulación.

Otro de los principales escollos que nos encontramos, se sitúa en el alto coste que requiere la producción de hidrógeno, debido las grandes cantidades de energía que se necesitan en el proceso de su obtención. Afortunadamente, en los últimos años, ha tenido lugar una caída del precio de las energías renovables, en particular la solar y la eólica, induciendo a un posible abaratamiento de la electricidad, necesaria para la electrólisis.

Para combatir estas desventajas, se necesitan ambiciosas inversiones para infraestructuras e investigación. Según un informe de la Agencia Internacional de Energía Renovable (IRENA), el coste de los electrolizadores puede decrecer desde un 40% a corto plazo hasta un 80% a largo plazo. Esto, unido al abaratamiento de las energías renovables, hace pronosticar que el hidrógeno verde podría ser rentable a partir de 2030.

Impacto a futuro en España y la UE

El Acuerdo de París incluye a 197 países comprometidos a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y evitar la subida de la temperatura global. Actualmente, se encuentra 1ºC por encima de los niveles preindustriales, a tan solo 0,5ºC de alcanzar efectos probablemente devastadores, indican los científicos. Ante este escenario, el hidrógeno verde tiene un papel protagonista hacia la creación de una economía sostenible.

La Unión Europea ha tomado iniciativa en la fabricación de electrolizadores más competitivos, y la instalación de estaciones de hidrógeno por carretera para el transporte. La estrategia a llevar a cabo, debe centrarse en aquellos sectores más difíciles de electrificar como el marítimo, el de aviación o el de industrias en las que se necesitan procesos de alta temperatura. 

Para asegurarse del crecimiento de las tecnologías del hidrogeno verde, se han marcado tres horizontes hasta el año 2050:

• Primera fase 2020-2024: La instalación de 6 GW de electrolizadores y la producción de 1 millón de toneladas de hidrógeno verde. Los electrolizadores se establecerán junto a refinerías, plantas de acero y complejos químicos. También se necesitarán hidrogeneras para suministrar a transportes eléctricos como camiones y autobuses.
• Segunda fase 2025-2030: Una capacidad de 40 GW -lo que equivale a la producción de 10 millones de toneladas de hidrógeno-. Se espera que, en este punto, se empiece a hacer gradualmente competitivo, generando la demanda industrial de nuevas aplicaciones en sectores de acero y fabricación de camiones y ferrocarriles, incluso en el transporte marítimo.
• Tercera fase 2030-2050: Las tecnologías del hidrógeno se expandirán en gran escala, y así poder llegar a aquellos sectores más difíciles de descarbonizar. Se espera que una cuarta parte de la electricidad renovable se use para producir hidrógeno limpio en 2050.

Otros países de la Unión Europea como Alemania siguen ambiciosos retos pretendiendo instalar 10 GW para ese mismo año. Le siguen Francia e Italia con el objetivo de 6,5 GW y Países Bajos con 6 GW.

Por otro lado, el pasado octubre, España publicó su Hoja de Ruta del Hidrógeno, con su visión puesta entre el año 2030 y 2050. En ella prevé la instalación de 4 GW de potencia instalada en los electrolizadores, un 10% de la UE, y un hito intermediario para 2024 de tener una capacidad de entre 300-600 MW. Su objetivo es posicionarse en lo alto de las tecnologías de la producción y aprovechamiento del hidrógeno verde.

España está dotada de riqueza en energías renovables como la eólica y la solar, lo que le hace tener las características adecuadas para ser la reina del hidrógeno verde en Europa. En su Hoja de Ruta propone: “el impulso de la cadena de valor del hidrógeno mediante la creación de clústers tecnológicos y proyectos piloto a escala regional, el fomento de la innovación industrial, el apoyo a las zonas de transición justa y la disponibilidad de energía renovable a precios competitivos”.

Por tanto, para alcanzar los objetivos de crear una economía sostenible con el fin de reducir la emisión de gases de efecto invernadero, es necesario que los países dependan menos de la importación de combustibles fósiles, y llevar a cabo una estrategia donde la mayor parte del hidrógeno utilizado en las industrias provenga de energías renovables.