Los ambiciosos objetivos de España en 2050 están marcando una nueva hoja de ruta para el modelo de producción energético. La creación de combustibles sintéticos, la investigación de nuevas fuentes de energía o el tan hablado uso del hidrógeno como combustible son algunas de las nuevas preocupaciones para este nuevo futuro, en apariencia, brumoso.
Si bien todo apunta hacia una electrificación completa del parque automovilístico, lo cierto es que la industria parece barajar otros planes. Las presiones de Europa por las emisiones nocivas o la escasez de materias primas están obligando a tomar un nuevo rumbo. Según las voces más expertas, el hidrógeno parece ser la solución para todos los males.
¿Sabes qué es el hidrógeno y de dónde procede? ¿Sabes qué tipos existen? ¿Tienes idea de cuál es el panorama actual en la industria del hidrógeno? En este artículo trataremos aspectos relacionados con este elemento químico y sobre el papel que está empezando a tomar hoy.
¿Qué es el hidrógeno?
El hidrógeno es un gas incoloro, inodoro, no tóxico y muy reactivo. Probablemente lo hayas visto representado con la letra “H” y es el primer elemento de la tabla periódica. El hidrógeno es una fuente inagotable de energía que, como ventaja, solo produce agua si se utiliza como combustible.
El átomo de hidrógeno está formado por un protón y un electrón y se considera una sustancia altamente inflamable. De hecho, su manipulación puede ser peligrosa, con lo que, como es lógico, es obligatorio que se cumplan para ello rigurosos controles de seguridad.
El hidrógeno se encuentra en más del 70% de la materia del universo, pero siempre combinado con más elementos. En este sentido, encontramos hidrógeno, por ejemplo, en el agua o en el carbono, formando así compuestos orgánicos.
¿Producción del hidrógeno como combustible?
Acabamos de mencionar que gran parte de la materia está formada de hidrógeno, aunque siempre ligado a otros componentes. Ello significa que se debe procesar la materia para poder extraerlo, o lo que es lo mismo, para poder producirlo. Para la producción de hidrógeno es necesario aplicar una cierta energía sobre la materia que lo contiene.
Esta energía permite que el hidrógeno pueda ser liberado y obtenerlo estado puro. Por esa razón se dice que el hidrógeno, al igual que la electricidad, es un vector energético. Es decir, un producto manufacturado que precisa de una inversión de energía para ser producido.
El hidrógeno puede ser extraído a través de varios procedimientos. El más común y extendido es la electrólisis, que consiste en suministrar energía eléctrica a moléculas de agua. Este proceso permite separar el agua en sus elementos, pudiendo capturar el hidrógeno para ser almacenado.
Otros procesos también son utilizados en la industria, así como la termólisis, el reformado o la gasificación. Cada método de extracción tiene, en mayor o menor medida, un impacto en cuanto a las emisiones contaminantes. La elección de cada método determinará, según una clasificación, el tipo de hidrógeno.
Tipos de hidrógeno según su extracción
El hidrógeno puede clasificarse en varios tipos según su proceso de extracción. Estos dependen, a su vez, del valor sostenible y del nivel de emisiones generadas en su producción. Estos tipos son:
- Hidrógeno negro: es el que se obtiene a partir de hidrocarburos, ya sea el gas propano, el petróleo o el carbón. El hidrógeno negro es el menos sostenible de todos, ya que para su fabricación se emiten gases nocivos sin tratan.
- Hidrógeno verde: es el hidrógeno producido a través de fuentes de energía 100% sostenibles. Estas pueden ser la energía eólica, la fotovoltáica o la oceánica, por ejemplo. El hidrógeno verde es el que no deja huella de carbono y la opción más viable para preservar el medioambiente.
- Hidrógeno azul: es el más común hoy día. El hidrógeno azul sería una hibridación entre el hidrógeno negro y el hidrógeno verde. Para su producción, se usan combustibles fósiles, aunque se utilizan métodos de captura y almacenamiento para tratar del carbono generado.
Existen otros tipos de hidrógeno, así como el hidrógeno gris, el magenta, o el turquesa, de entre otros. A nivel explicativo, el verde, el negro y el azul serían los más referenciales.
El hidrógeno como combustible: transporte y almacenamiento
El hidrógeno suele presentarse en forma líquida o en gas a presión, pese a que también podemos encontrarlo en estado sólido -hidruros metálicos-. Para almacenarlo, lo más habitual es en forma de gas comprimido, siempre que no sean presiones superiores a 700 bar. Esta es una opción económica y muy viable, aunque en forma líquida también se consigue una buena densidad de almacenamiento.
La seguridad es de los puntos más importante para almacenar el hidrógeno. La manipulación de este elemento puede comprometer un riesgo para el ser humano, tanto para aquellos que lo producen como para los que lo consumen. Hay que tener en cuenta que es un gas inflamable y muy reactivo, así que es importante seguir siempre un protocolo de seguridad.
El transporte del hidrógeno suele realizarse con camiones cisterna, cuyo destino final puede ser un tanque o una hidrogenera. También existe la posibilidad de almacenarlo en bombonas o botellas especiales, que luego pueden transportarse en barcos, ferrocarriles o camiones.
Algunos expertos incluso estiman la posibilidad de desarrollar en un futuro una red de tuberías para el suministro del hidrógeno. Esta sería muy similar a la red de gas natural para el hogar, aunque con un desarrollo más sostenible. El hidrógeno es una fuente de energía con una gran ventaja: la descentralización de su producción.
El hidrógeno es un elemento químico que puede ser producido localmente en cualquiera de las regiones del mundo. Eso significa que permite a las comunidades desligarse de la dependencia energética de muchos de los países, potenciando un desarrollo autosuficiente e independiente desde un punto de vista económico.
El hidrógeno en España
Se producen 50 toneladas al año de H2 renovable en España, frente a las 500.000 toneladas anuales de convencional. Estos datos son recogidos por la Asociación Española del Hidrógeno, una cifra un tanto significativa. En este sentido, Europa tiene muchas esperanzas fijadas en España por las potencialidades de la industria energética local.
El hidrógeno en España es usado mayormente para la industria química, del refino y de fertilizantes. La planta de Puertollano, en Ciudad Real, es de las más importantes en cuanto a producción de Hidrógeno. De hecho, es la mayor planta de hidrógeno verde para uso industrial en Europa.
España aprobó en octubre del 2020 la Hoja de Ruta del Hidrógeno: una puesta para el hidrógeno renovable. En ella se recogen las bases para la producción de hidrógeno verde hasta 2050. Entre sus medidas, se establece la ampliación de hidrogeneras de acceso público, la creación de líneas de trenes comerciales propulsados por hidrógeno o la inversión de más hidrógeno renovable para uso industrial.
El hidrógeno como combustible en el sector del automóvil
Cabe señalar que, por el momento, existen dos tipos de vehículos propulsados por hidrógeno. Por una parte, el vehículo de pila de combustible, que es capaz de transformar el hidrógeno en energía eléctrica. Y por otra, existe el vehículo con motor de hidrógeno. Este tiene un funcionamiento muy similar al motor de combustión convencional, aunque solo emite agua.
Al vehículo de hidrógeno le espera un futuro prometedor en los próximos 10 años. El hidrógeno como combustible solventa gran parte de los problemas del vehículo eléctrico de baterías. En suma, estos son: la autonomía prestada y el tiempo de repostaje en hidrogeneras –en menos de 5 minutos–.
Pero también hay obstáculos que superar. La infraestructura de hidrogeneras en España -y Europa- es bastante reducida. En España, a fecha de hoy, solo encontramos cuatro hidrogeneras en servicio: Madrid, Albacete, Ciudad Real y Huesca. Y no son de uso público. Pese a que puedan existir otros puntos privados, la red de suministro de hidrógeno es casi inexistente.
El mercado del automóvil ofrece algunas alternativas para comprar un coche de hidrógeno. Una de ellas es el Hyundai Nexo, el primer vehículo de hidrógeno en comercializarse en España. Este proporciona una autonomía de 666 km con un repostaje completo. La segunda alternativa es el Toyota Mirai, que acaba de estrenase en el mercado Europeo. Esta berlina es capaz de proporcionar 650 km de autonomía.
Ambos son modelos de pila de combustible. Eso sí, al igual que el vehículo eléctrico, el coche que usa hidrógeno como combustible también tiene un alto coste. Si estás considerando la compra de un vehículo de hidrógeno, ten en cuenta las ayudas del Gobierno. Estas serían el plan Moves III, que también ofrece una reducción del coste de este tipo de vehículos.
¿Es el hidrógeno el combustible del futuro?
Según se estima, la alternativa más sostenible es el hidrógeno extraído por electrólisis. Este sería el más respetuoso con el medioambiente y el más viable en términos económicos. Y es que el cumplimiento de los ambiciosos objetivos de emisiones de 2050 en Europa son imposibles de alcanzar sin un modelo energético basado en el hidrógeno.
El hidrógeno es una fuente de energía limpia, sostenible e inagotable, al contrario de los combustibles fósiles. Una de las posibles vías de transición al modelo energético basado en el hidrógeno es el obtenido por gas natural. Este no es el más sostenible con el entorno pero sí reduce gran parte de la huella de carbono.
Para el automóvil, el hidrógeno como combustible es un paso más allá a los vehículos eléctricos enchufables. Estos no necesitan largos tiempos de espera para el repostaje y brindan una amplia autonomía, además de permitir desvincularse de la fuerte dependencia de materias primas para la creación de baterías.
Ahora bien, según un estudio reciente de la OCU, el vehículo propulsado por hidrógeno todavía no es una alternativa rentable. Teniendo en cuenta un coste total de uso durante 11 años, comprándolo a fecha de hoy, es la opción más cara de todas, con un coste total de 89.594 euros. Todo ello teniendo en cuenta los costes de impuestos, mantenimiento, el coste del vehículo y el reportaje de combustible.
Artículo de Joan Bassa Moragues