La ruta hacia la descarbonización pasa por el Hidrógeno Renovable.

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El Hidrógeno Verde o Renovable ha llegado para quedarse. Tal y como queda reflejado en la Hoja de Ruta del Hidrógeno publicada por el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, en los últimos años se ha posicionado como el futuro vector energético más eficiente y sostenible, siendo además esencial para alcanzar los objetivos de descarbonización en el Horizonte 2030 y 2050. Tanto su producción y consumo son neutrales en lo que respecta al clima dado que no se emiten gases contaminantes en dichos procesos y por su capacidad de ser almacenado, como gas a presión o en estado líquido, y utilizado por la industria o por el transporte pesado y de larga distancia, por nombrar solo un par de ejemplos, donde se prevé para 2030 una contribución mínima del hidrógeno renovable del 25% respecto al total del hidrógeno consumido en la industria y una aportación crucial para llegar al mínimo del 14% de cuota de energías renovables en el consumo final de energía en el sector del transporte.

Al hablar de hidrógeno es necesario referirse a tal como vector energético, es decir que requiere una aportación de energía para ser obtenido.

Dependiendo de la procedencia de la fuente de energía, el hidrógeno básicamente puede clasificarse como verde, que se genera sobre todo a partir de electricidad renovable, o gris, producido a partir de gas natural, metano o gases licuados del petróleo.

Dado que en la actualidad el consumo de hidrógeno en España se sitúa en torno a las 500.000 t/año siendo éste mayoritariamente hidrógeno gris, teniendo como destino refinerías y fabricantes de productos químicos como fertilizantes, se plantea en el plazo inmediato el reto global de producir hidrógeno autóctono a partir de fuentes de energía renovable y lograr un impacto extraordinario, en su sentido no solo económico o medioambiental sino también en lo que respecta al desarrollo del empleo a partir del impulso de un sector para el que se prevé que España sea un actor de referencia en el ámbito europeo y mundial. Este impulso también permitirá mejorar la balanza energética en un sector dependiente de importaciones de productos energéticos fósiles de otros países.

Centrándonos en la obtención de hidrógeno verde, producido a partir de electricidad renovable, la tecnología habitual se basa en el proceso de electrólisis, que consiste en la disociación de la molécula de agua en oxígeno e hidrógeno en estado gaseoso por medio de una corriente eléctrica continua, suministrada por una fuente de alimentación conectada a dos electrodos, en cuya superficie se produce la ruptura de la molécula del agua. En la actualidad, en el mercado de electrolizadores pueden encontrarse diferentes tipos, los alcalinos, de tecnología más madura pero con una producción menor de hidrógeno, los electrolizadores de Proton Exchange Membrane (PEM), que requieren el uso de metales preciosos aumentando su coste, y los electrolizadores de Anion Exchange Membrane (AEM), variante en fase de desarrollo de los electrolizadores alcalinos, más económicos que los PEM y altamente estables para la producción de hidrógeno.

Existen además otros métodos, como la termólisis, que emplea la energía solar para la descomposición del agua, o la producción de hidrógeno a partir de gas natural o de biogás.

El hidrógeno resultante presenta diferentes opciones en cuanto a su estado, optimizadas según las necesidades de transporte y almacenamiento, como el hidrógeno en portadores como el amoniaco y otros líquidos orgánicos, en estado gaseoso, licuado o combinado.

El hidrógeno puede almacenarse en depósitos a altas presiones y, en el caso del hidrógeno líquido, transportado por carretera, por ferrocarril o por vía marítima. Para el hidrógeno en estado gaseoso se pueden utilizar infraestructuras actuales gasistas o mediante la inyección en líquidos portadores como el amoniaco. También se plantea la posibilidad de desarrollar una red de tuberías para el transporte, hidroductos, que requerirán grandes inversiones en el futuro.

En términos generales, los costes de transporte y almacenamiento pueden llegar a suponer una parte importante del coste de la energía y por tanto afectar a la competitividad del hidrógeno frente a otras fuentes de energía.

Siguiendo la cadena de valor, el uso final del hidrógeno, sobre todo gris, se encuentra tanto como combustible como siendo utilizado como materia prima en la industria del refino, química o metalúrgica, en las que se plantea la oportunidad de transición hacia el hidrógeno verde, manteniendo sus cualidades energéticas pero añadiendo la ventaja de un reducido impacto ambiental.

En cuanto al sector del transporte, la aplicación del hidrógeno renovable tiene que ver con el uso de pilas de combustible (Fuel Cells), que utilizan el hidrógeno producido a partir de fuentes renovables para generar electricidad, aportando la energía eléctrica para movilizar los vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV sus siglas en inglés). La utilización de pilas de combustible combinadas con baterías en vehículos (FCHV), aporta una notable ventaja competitiva sobre los vehículos eléctricos de baterías eléctricas en segmentos de vehículos pesados, permitiendo reducir los tiempos de recarga e incrementar la distancia recorrida por el vehículo antes del repostaje, al tiempo que se reduce el peso del vehículo al disminuir el tamaño de las baterías. En transporte por carretera, especialmente en el segmento de los vehículos pesados, el hidrógeno verde se posiciona como el combustible más eficiente. Igualmente, en el transporte ferroviario son de clara aplicación la utilización de pilas de combustible alimentadas por hidrógeno renovable en trenes propulsados por locomotoras diésel. En transporte marítimo y aéreo también el hidrógeno renovable abarca tanto la utilización de pilas de combustible como su uso en maquinaria empleada en puertos, aeropuertos y terminales de carga.

Actualmente, Buran Energy se encuentra en el proceso de desarrollo de su proyecto de generación de Hidrógeno Verde que optimizará la eficiencia energética de las instalaciones de los Terminales de Almacenamiento situados en los Puertos de Escombreras en Cartagena y Málaga.

En estas páginas describiremos la evolución del proyecto, colaborando en la divulgación de los beneficios del Hidrógeno Renovable como eje clave en los esfuerzos hacia la descarbonización.

Fuente. Hoja de Ruta del Hidrógeno: Una apuesta por el Hidrógeno Renovable. Octubre 2020. Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico.