Hidrógeno verde como vector energético

El hidrógeno, un vector energético con múltiples ventajas

Aunque el potencial del hidrógeno como solución para disponer de un combustible limpio de futuro ya se había identificado hace décadas, es ahora, en medio de la transición energética hacia la descarbonización cuando se le está dando impulso.

Las previsiones actuales son que su consumo llegará a superar al del carbón y al del petróleo durante la segunda mitad del siglo XXI y que, a finales de siglo, cubrirá más del 75% de la demanda del mercado mundial.

Las propiedades del hidrógeno lo convierten en un elemento renovable capaz de proporcionar energía segura, económicamente competitiva y libre de emisiones de CO2. 

Entre las múltiples ventajas y propiedades de este recurso energético tenemos que:

  • Se puede almacenar de forma relativamente sencilla, como gas presurizado o como líquido, y transportar de forma similar al gas natural, aprovechando los sistemas e infraestructuras ya disponibles.
  • Contribuye a la integración de las energías renovables en el sistema energético, almacenando y transportando los excedentes de producción de energía eléctrica.
  • Se puede comprimir, licuar o transformar en otros combustibles gracias a su densidad energética y baja densidad física. Esto permite mejorar su aprovechamiento energético.

Es por esto que el hidrógeno se ha convertido en un elemento esencial del Pacto Verde Europeo y del camino hacia los objetivos energéticos de Europa en 2050. 

Entre estos objetivos se encuentran el de reducir la contaminación atmosférica, asegurar la seguridad del suministro energético y proveer de energía limpia y asequible a los ciudadanos.

Y para ello, deberá haber un impulso del hidrógeno como vector energético.

 

Aplicaciones del hidrógeno

La aplicación del hidrógeno en el mercado implica a varios sectores, tales como el residencial, el logístico, el industrial, el energético o el del transporte, y tendrá un impacto directo sobre el usuario final.

Su aplicación supondrá una solución competitiva y complementaria a la electrificación para alcanzar un futuro sin emisiones, siempre que su generación provenga de energías renovables. Es decir, se emplee el hidrógeno verde.

El avance en su incorporación a la red de distribución contribuirá a la descarbonización del sector gasista, al tiempo que la de todos los sectores de consumo. Esto supone un cambio en el mix de energías utilizadas.

El hidrógeno se suma también como vector energético para descarbonizar el transporte, junto al gas natural vehicular, los biocombustibles (biometano), el syngas (gas sintético) y la electricidad.

También está presente su uso en las pilas de combustible, con una alta eficiencia, lo que facilita su uso en muchos sectores, como el de movilidad o en sistemas de cogeneración de electricidad y calor para industrias o edificios, y lograr altos niveles de descarbonización.

Otra aplicación del hidrógeno es en las turbinas convencionales (hasta un 60%) o en turbinas específicas (hasta el 10%)

 

El hidrógeno como vector energético 

Los combustibles fósiles o las energías solar, hidráulica o eólica son fuentes de energía primaria. En cambio, el hidrógeno se considera un vector energético, como la electricidad, es decir un medio para almacenar y transportar energía. 

El hidrógeno como vector energético es versátil y con múltiples aplicaciones. Su uso no genera partículas, óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, ni tampoco ozono troposférico, pero si puede generar emisiones significativas, en especial de CO2.

Es por esto que resulta importante aplicar los principios de economía circular en su generación. Para ello es necesario realizar un inventario exhaustivo desde la etapa inicial de obtención de materiales y componentes utilizados hasta su recuperación.

La forma en cómo se puede producir comercialmente este vector energético es mediante distintos procesos.

De ellos, el más común y económico es el reformado con vapor que implica una reacción entre el gas natural (metano) con vapor de agua para liberar el hidrógeno. Al contener carbono el gas natural, se producen emisiones de CO2.

En el caso de emplear biomasa como materia prima, las emisiones se considerarían neutras, ya que de otra forma también se liberarían a la atmósfera.

Así, la única fuente de hidrógeno inagotable y libre de emisiones de gases de efecto invernadero es el agua.

En base al origen del hidrógeno se le da distinta denominación. De este modo, tenemos que el hidrógeno gris es el que se obtiene a partir de combustibles fósiles (gas natural) y emite CO2.

El hidrógeno azul tendría su origen también a partir de combustibles fósiles, pero las emisiones de CO2 se gestionan mediante el uso de tecnologías de capturas/secuestro u otras formas de compensación.

Y es el hidrógeno verde el que se obtiene a partir del agua, empleando para ello electricidad renovable, aunque también a partir de otras fuentes como la biomasa. 

La mayor parte del hidrógeno que se consume actualmente en el mundo es el gris, lo que está suponiendo una emisión anual de 830 Mt de CO2.

Para poder alcanzar los objetivos marcados de descarbonización, habrá que hacer una transición desde este hidrógeno gris al azul (neutro en carbono), y del azul al verde (renovable y libre de emisiones), impulsando el desarrollo de la tecnología necesaria.

 

Cambio climático, transición energética e hidrógeno

El hidrógeno verde constituye una alternativa para avanzar en la transición energética y la descarbonización al permitir reemplazar el uso de energías fósiles.

En España, según datos del Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDEA), en 2018, el consumo de estas energías fósiles estaría distribuido de forma que: el petróleo abarca el 51% del consumo y el gas natural un 16%.

Y en cuanto a sectores, el del transporte es el que presenta mayor consumo superando el 43%. Le seguirían el industrial, el residencial y comercial y, a mayor distancia, el de la agricultura y la pesca.

Este escenario podría cambiar en los próximos años si tenemos en cuenta que el uso del hidrógeno verde va a ir dirigido a sustituir el uso actual del gas natural y a ampliar su aplicación en el transporte terrestre pesado, en el ferrocarril y en el transporte fluvial y marítimo.

Esto supone un incremento en el potencial de futuro del mercado de hidrógeno en España, teniendo muy presente las actuales infraestructuras disponibles de la industria gasista.

Para hacer esto posible, se ha aprobado la Hoja de Ruta del Hidrógeno, un documento estratégico en el que se identifican los retos y oportunidades para el desarrollo de este gas renovable en España, dejando ver su importante papel para lograr la neutralidad climática en 2050 y estando en línea con la estrategia europea del hidrógeno.

El desarrollo del hidrógeno verde, junto a otros gases renovables, nos permitirá avanzar hacia un sistema energético integrado, que haga posible una descarbonización efectiva, asequible y profunda de la economía.

En Genia Bienergy apostamos por este desarrollo y por ello, ofrecemos un servicio integral para la generación de gas renovable que permita el desarrollo de economía circular y la descarbonización de la economía.

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