El hidrógeno verde y la descarbonización

El hidrógeno verde es uno de los grandes aliados de la descarbonización. Es versátil, ligero y, por encima de todo, no contamina ya que solo se necesita agua para convertirlo en energía, energía de fuentes renovables.

Se puede utilizar para el coche, el avión y hasta en el espacio. Es verde porque se obtiene con energía renovable, pero es caro precisamente por esta razón. Producir hidrógeno verde cuesta tres veces más que la combustión fósil.

Sin embargo las ventajas están encima de la mesa y las predicciones son muy positivas: en la próxima década la producción de hidrógeno verde será, al menos, un 50% más barata.

¿Qué es el hidrógeno verde?

Es el hidrógeno que se obtiene con un tratamiento llamado electrólisis, que consiste en una corriente eléctrica que separa el hidrógeno del oxígeno de la molécula del agua (H2O) a través de energías renovables, como la solar o eólica.

De esta forma se convierte en un combustible sostenible que no emite gases contaminantes ni durante su combustión ni en el proceso productivo. O vector energético sostenible en lugar de combustible si nos ponemos puristas ya que, ciertamente y  como buen vector, es un almacenador de energía que luego se puede liberar.

Una joya para el camino de la descarbonización si no fuera por un pequeño detalle: es demasiado caro por ahora, fundamentalmente porque las energías renovables, las que ayudan a la obtención del llamado hidrógeno verde, son todavía más caras que las provenientes de la combustión de fósiles.

Los colores del hidrógeno

El verde, es el color qué mejor le sienta al hidrógeno, pero no es el único.

Esta es la paleta de colores dependiendo de su proceso de producción, no de su color en sí ya que es incoloro:

• Hidrógeno negro y marrón: usan el carbón y son los ‘proceso de producción que más contaminante ya que libera emisiones de CO2 y monóxido de carbono que no se pueden recapturar.

• Hidrógeno gris: es el más común y se genera a través del gas natural, o metano reformado, a través del vapor. Menos contaminante que los anteriores, pero todavía dañino.

• Hidrógeno azul: cuando el carbono es capturado y almacenado, normalmente bajo tierra. Sin embargo, el proceso de recaptación no es al 100%, con lo cual se libera entre un 10 y un 20% de emisiones dañinas.

• Hidrógeno turquesa: se obtiene mediante un proceso térmico del metano llamado pirólisis que genera carbón sólido, en principio, sin emisiones. Está todavía en proceso de prueba.

• Hidrógeno rosa: se obtiene de la misma manera que el verde, a través de la electrólisis, pero con energía nuclear. Una fuente que genera controversia.

Las grandes ventajas y el gran inconveniente del hidrógeno verde

Las perlas del hidrógeno verde son contundentes  e irrebatibles en papel. Sin embargo, ninguna de sus bondades puede superar  el mayor de sus obstáculos: hoy por hoy, el hidrógeno verde no es competitivo.

Dicho esto, el futuro parece prometedor ya que la descarbonización de Europa para 2050 pasa por el abaratamiento de las energías renovables y, consecuentemente, el proceso de combustión para obtener el hidrógeno verde.

Así lo anuncia también un informe de la Agencia Internacional de Energía Renovables (IRENA) sobre el hidrógeno verde, que espera la paridad con el hidrógeno gris para la próxima década. 

Estos son los pros y cons de la molécula más sostenible.

 Lo mejor del hidrógeno verde

• Es verde, el color de la sostenibilidad, es decir, ni en su obtención ni en sus diferentes usos se desprende dióxido de carbono CO2, solo agua. En un año se evitaría originar 800 millones de toneladas de CO2, que es lo que en la actualidad pasa con la obtención de hidrógeno mediante combustibles fósiles.

• Es muy versátil y perfecto para convertirse en electricidad o combustible para los sectores más difíciles de descarbonizar, por ejemplo la aviación. 

• Es muy fácil de almacenar. Los tanques de hidrógeno comprimido pueden retener el hidrógeno durante largos periodos de tiempo y utilizar más tarde para sus diferentes usos. Además son más ligeros que las tradicionales baterías de litio. 

Los problemas del hidrógeno verde

• Su alto coste de producción. Hoy, es tres veces más caro que el hidrógeno gris, aquél que se obtiene de la combustión de fósiles, carbón por ejemplo

• Es altamente inflamable

• Es ligero, pero muy denso. Para hacerlo líquido tiene que estar a -253C o comprimirlo a presiones altísimas

¿Qué usos tiene el hidrógeno verde?

Para empezar las directrices de la Unión Europea sobre la descarbonización son claras: el hidrógeno verde forma parte de las fuentes renovables de energía con objetivos claros para 2030 y 2035, especialmente para la aviación, transporte marítimo y transporte pesado.

Además, se espera que en la próxima década haya una estación para repostar con hidrógeno verde cada 150 km en toda la red de transporte y en los puntos urbanos.

Además, éstos son los usos, algunos ya en práctica,  para el hidrógeno verde a corto y medio plazo:

• Aviación: gracias los proyectos Hycarus y Cryoplane  la UE, el hidrógeno verde se utilizará en los aviones de pasajeros

• Misiones espaciales: se utilizó el hidrógeno para generar electricidad y agua de manera sostenible

• Coches: los vehículos con celdas de combustible de hidrógeno representan hasta ahora menos del 1%, pero, se espera, que florezca a medida que se  reduzca el precio del proceso

• Industria: la industria petroquímica, química y siderúrgica están ya utilizando el hidrógeno verde para fabricar, fertilizantes, amoniaco o derivados del petróleo

¿Qué dice la Agencia Internacional de la Energía sobre el hidrógeno verde?

En su informe sobre el hidrógeno en septiembre de 2022, The Global Hydrogen Review, la Agencia Internacional de la Energía (IAE, siglas en inglés) ha advertido de la necesidad de apoyar la implantación del hidrógeno verde, ya que es uno de los mejores candidatos para sustituir al carbón y al petróleo.

La Agencia, es una entidad independiente e intergubernamental, que ofrece recomendaciones, análisis y datos del sector energético.

Fatih Birol, el director ejecutivo de la Agencia Internacional de la Energía (IAE, siglas en inglés) ha dicho: ‘Hay signos claros de que el hidrógeno será un elemento de transición hacia un sistema energético más asequible, limpio y seguro.

Sin embargo, todavía quedan por hacer importantes avances en tecnología, regulación y demanda para cumplir con todo su potencial’. 

El informe es muy positivo ya que predice un aumento espectacular en la producción de hidrógeno verde: de los 0,5 gigavatio registrados en 2021 a los 290 gigavatios previstos para 2030. Un gigavatio equivale a mil millones de vatios.

Por otro lado, la Agencia insiste en que la necesidad de crear demanda, y cumplir con todos los proyectos previstos,  abarataría los costes, que podrían caer un 70% para 2030. Quizá una caída de precios un tanto optimista. El Consejo Mundial del Hidrógeno lo reduce al 50% .