Hidrógeno verde

El hidrógeno verde se ha convertido en uno de los pilares básicos del Fondo de Recuperación de la UE. Algunos fondos serán el paquete de estímulo más grande jamás financiado a través del presupuesto de la UE, con una inyección económica total de 1.8 billones de euros utilizados para reconstruir Europa después del COVID-19. La transición energética es uno de los ejes de esta recuperación, de la que el 30% del presupuesto se destina al cambio climático. Aquí es donde el hidrógeno verde comienza a ganar estatus, atrayendo cada vez más interés y colocándolo en el debate público como uno de los pilares básicos de la descarbonización económica. Pero, ¿qué es exactamente el hidrógeno verde?

En este artículo vamos a contarte que es el hidrógeno verde, cuáles son sus características e importancia.

Qué es el hidrógeno verde

El hidrógeno es el elemento químico más abundante en la tierra, pero tiene un problema: no está disponible libremente en el medio ambiente (por ejemplo, en reservorios), pero siempre se combina con otros elementos (por ejemplo, en agua, H2O o metano, CH4). Por tanto, para poder ser utilizado en aplicaciones energéticas, primero debe ser liberado, es decir, separado del resto de elementos.

Para realizar esta separación y obtener hidrógeno libre, es necesario realizar algunos procesos y se gasta energía en ellos. Esto define al hidrógeno como un portador de energía, en lugar de la energía o combustible principal que muchas personas consideran. El hidrógeno verde es un portador de energía, no la principal fuente de energía. En otras palabras, el hidrógeno es una sustancia que puede almacenar energía, que luego puede liberarse de manera controlada en otros lugares. De esta forma, puede ser comparable a las baterías de litio que almacenan electricidad, en lugar de a los combustibles fósiles como el gas natural.

El potencial del hidrógeno para combatir el cambio climático radica en su capacidad para reemplazar los combustibles fósiles en aplicaciones donde la descarbonización es más compleja, como el transporte marítimo y aéreo o ciertos procesos industriales. Además, tiene un gran potencial como sistema de almacenamiento de energía estacional (a largo plazo), que puede acumular energía durante mucho tiempo y luego utilizarla a demanda.

Origen y tipos de hidrógeno

Como gas incoloro, lo cierto es que cuando hablamos de hidrógeno, solemos usar términos muy coloridos para expresarlo. Muchos de ustedes habrán oído hablar del hidrógeno verde, gris, azul, etc. El color asignado al hidrógeno no es más que una etiqueta que se utiliza para clasificarlo según su origen y la cantidad de dióxido de carbono liberado durante su producción. En otras palabras, una forma fácil de entender qué tan «limpio» es:

• Hidrógeno marrón: Se obtiene mediante la gasificación del carbón, y durante el proceso de producción se libera dióxido de carbono. A veces se le llama hidrógeno negro.
• Hidrógeno gris: obtenido del reformado de gas natural. Actualmente es la producción más abundante y barata, aunque se espera que el costo aumente debido al precio de los derechos de emisión de dióxido de carbono. La producción de 1 tonelada de ceniza H2 emitirá de 9 a 12 toneladas de CO2.
• Hidrógeno azul: También se produce mediante reformado de gas natural, la diferencia es que se evitan parte o todas las emisiones de CO2 mediante el sistema de captura de carbono. Posteriormente, este dióxido de carbono se puede utilizar para fabricar combustibles sintéticos, por ejemplo.
• Hidrógeno verde: Se obtiene electrolizando agua utilizando electricidad procedente de fuentes de energía renovables. Es el más caro, pero a medida que disminuya el costo de la energía renovable y los electrolizadores, se espera que su precio disminuya gradualmente. Otro tipo de hidrógeno verde se produce a partir de biogás utilizando residuos ganaderos, agrícolas y / o municipales.

De hecho, el proceso de producción de hidrógeno verde no es complicado en absoluto: la electrólisis simplemente usa corriente eléctrica para descomponer el agua (H2O) en oxígeno (O2) e hidrógeno (H2). El verdadero desafío es ser competitivo, lo que requiere mucha electricidad renovable barata (que es más o menos fija), y tecnología de celda de electrólisis eficiente y escalable.

Usos del hidrógeno verde

En teoría, una de las formas más efectivas de descarbonizar la economía es intentar electrificar todo el sistema energético. Sin embargo, por ahora, las tecnologías eléctricas y de baterías no son factibles, dependiendo de la aplicación. En muchos de ellos, el hidrógeno verde puede reemplazar a los combustibles fósiles, aunque no todos son tan maduros o simples:

En su lugar, usar hidrógeno marrón y gris. El primer paso debería ser reemplazar todo el hidrógeno fósil que se utiliza actualmente en la industria, utilizar tecnologías desarrolladas y reducir costes. El desafío no es pequeño: la demanda mundial de hidrógeno a partir de la producción de electricidad consumirá 3.600 TWh, más que la generación eléctrica anual total de la UE. Estos son los usos principales del hidrógeno verde:

• Industria pesada. Los grandes consumidores de acero, cemento, empresas químicas y otros combustibles fósiles no son fácilmente accesibles ni directamente factibles.
• Almacén de energía. Esta es sin duda una de las aplicaciones más prometedoras del hidrógeno: como sistema de almacenamiento de energía estacional. Con la creciente popularidad de las energías renovables, nos encontraremos con que el costo de la electricidad es realmente barato, e incluso habrá un superávit porque no hay lugar para consumirla. Aquí es donde entrará en juego el hidrógeno, que se puede producir a un precio reducido y luego utilizarse bajo demanda para cualquier aplicación, ya sea generación de energía o cualquier otra aplicación.
• Transporte. El transporte es sin duda otra de las aplicaciones más prometedoras del hidrógeno. En el transporte ligero actual, las baterías están ganando la competencia, pero algunos fabricantes (especialmente Japón) continúan desarrollando sus modelos de celdas de combustible y los resultados son cada vez más prometedores.
• Calefacción. La calefacción doméstica e industrial es un sector que no siempre se puede electrificar (las bombas de calor no siempre son una opción), y el hidrógeno puede ser una solución parcial. Además, la infraestructura existente (como las redes de gas natural) se puede utilizar para aumentar la demanda. De hecho, mezclar hasta el 20% del volumen de hidrógeno en una red de gas natural existente requiere modificaciones mínimas en la red o en los electrodomésticos del usuario final.

Espero que con esta información puedan conocer más sobre hidrógeno verde y sus aplicaciones.