El hidrógeno como elemento clave para una economía libre de CO2

El economista Jeremy Rifkin señaló en el año 2002 en el libro La economía del hidrógeno cómo este gas podría convertirse en un elemento clave para descarbonizar la industria y disminuir la dependencia del petróleo y del gas natural. En el horizonte se encontraba combatir las consecuencias del cambio climático, encaminarse hacia los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la ONU y evitar el aumento de más de 1,5 grados de la temperatura en el planeta en las próximas décadas.

Pasado los años, el hidrógeno empieza a estar presente en nuestra economía a través de la industria del automóvil, pero le quedan muchos retos para establecerse como un elemento energético masivo y 100% limpio de dióxido de carbono (CO2).

¿Cómo funciona el hidrógeno como energía?

Según datos de la Agencia Internacional de la Energía, el 6% de la producción anual de hidrógeno se extrae del gas natural a través de un proceso de reformado de vapor de agua. En su vertiente como elemento industrial lo encontramos en la producción de vidrio y acero y en la industria farmacéutica, entre otros. Pero existe una vertiente energética. El hidrógeno en sí no es una fuente de energía (no puede extraerse de la naturaleza como el petróleo o el gas natural) sino que debemos producirlo a partir de las fuentes de energía existentes (gas natural, energía fotovoltaica, etc.) para convertirlo en energía eléctrica. Es, por lo tanto, un vector energético que nos permite almacenar la energía para su posterior uso.

Esta vertiente es la más interesante, puesto que el hidrógeno es inagotable, puede producirse de forma masiva, limpia y además almacenarse. “No contiene carbón, así que su combustión no desprende dióxido de carbono (CO2). Al arder, el único residuo que produce es agua”, señala Javier Brey, presidente de la Asociación Española del Hidrógeno (AEH2). Su uso puede ser clave en un sistema energético que apuesta por la sostenibilidad. El reto de la extracción del hidrógeno es hacerlo a partir de energías limpias. “Será imprescindible a la hora de caminar hacia una economía libre de C02”, apunta Antonio Chica, científico titular del CSIC en el Instituto de Tecnología Química de Valencia (UPV).

Para conseguir hidrógeno pueden usarse estas fuentes renovables y generar la electricidad que es necesaria para extraer el hidrógeno del agua. Este proceso, llamado electrólisis, nos ayuda a concentrar el hidrógeno para posteriormente almacenarlo y usarlo en pilas y baterías. “Producir el hidrógeno es barato, el problema es cómo almacenarlo”, sostiene Chica.  Actualmente existen sistemas de almacenamiento ya desarrollados, como los depósitos de alta presión de 700 bares o las pilas de almacenamiento para crear electricidad. En estos casos, el hidrógeno se usa para producir la energía eléctrica a partir de las pilas de combustible. Su uso lo vemos en sectores de la movilidad como el automovilístico o incluso como sustitutos de los grupos electrógenos en zonas en las que no existe una conexión a la red eléctrica convencional, como propone este proyecto de la Asociación de Hidrógeno de Aragón. 

El hidrógeno en la industria: hacia una economía del hidrógeno

La descarbonización de la industria (y todos los sectores económicos), así como la introducción de las energías renovables, cada vez más baratas, provocan grandes beneficios para las economías de muchos países. Uno de ellos es que estos territorios se erigen como autónomos energéticamente y menos dependientes de energías que se encuentran en otros lugares y que deben importarse, como el gas y el petróleo. Pero las renovables también tienen sus inconvenientes: a diferencia de otras fuentes de energía no funcionan las 24 horas del día, ni de manera constante en todas las épocas del año. Y es ahí, en el proceso de almacenaje a partir de fuentes limpias, donde el hidrógeno aparece como oportunidad, como solución.

“Los excedentes de energía renovables que se pueden dar en algunos momentos pueden aprovecharse para producir hidrógeno. Y ese hidrógeno puede almacenarse para producir electricidad en invierno o en aquellos momentos del año en que las energías renovables no produzcan lo necesario”, explica Brey, que señala también otra aplicación: su uso para descarbonizar la industria. Ese es otro de los grandes retos: que el hidrógeno esté presente a gran escala, no solo en economías locales o para usos puntuales.  “Desde el CSIC estamos construyendo un libro blanco para los usos del hidrógeno y una de las líneas de estudio y trabajo son los usos industriales. Creemos que tendría muy buena acogida en industrias como las metalúrgicas y químicas, muy dependientes del carbón, y por tanto, muy contaminantes”,señala Chica.

El hidrógeno también puede cambiar la forma en que entendemos la movilidad. Los coches que funcionan con hidrógeno y pilas de combustible garantizan una autonomía mayor que los vehículos eléctricos, además de una recarga más rápida. “Su uso es mucho más transversal: es ideal para aviones, barcos o trenes y supondría una total descarbonización del transporte masivo”, apunta Brey.

Pero para que podamos ver una economía limpia de CO2, con una producción energética 100% limpia y con el hidrógeno como elemento importante, Brey y Chica señalan que es necesaria una regulación a nivel estatal y europeo, además de una inversión en infraestructuras. España no cuenta con un plan nacional de hidrógeno, a diferencia de otros países como Alemania, pero en el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) 2021-2030 se señala que el objetivo principal es que en el año 2050 el sector eléctrico produzca el 100% de energía a partir de fuentes renovables. Otro motivo para apostar por el hidrógeno.