​Hidrógeno verde, protagonista en la descarbonización

Expertos del Instituto de Ingeniería de España nos explican papel del hidrógeno verde en el proceso de descarbonización. Analizan esta tendencia y la importancia de los recursos renovables de España y cómo a partir de ellas se obtiene el hidrógeno verde reemplazando el actual uso del gas natural en la producción de hidrógeno.

Cada vez es mayor la tendencia de considerar el hidrógeno verde como una de las opciones más apropiadas de cara a la necesidad de descarbonización del planeta, un auténtico desafío que se han marcado países de todo el mundo para 2050. Los recursos renovables de España son muy importantes, principalmente en energía solar y eólica. Y es a partir de estas renovables, mediante electrólisis, como se obtiene el hidrógeno verde del que se habla hoy día, reemplazando el actual uso del gas natural en la producción de hidrógeno.

En cualquiera de los casos se permite llevar una energía renovable (eólica, fotovoltaica o biomasa) a unos usos finales, descarbonizando estos. Es ahí donde ha surgido el reciente interés por el hidrógeno verde, en su importante papel en la descarbonización, impulsado por el fuerte desarrollo de las energías renovables. 

Los miembros del Comité de Energía del Instituto de Ingeniería de España explican que “hace más de 15 años también hubo un boom del hidrógeno, pero este se apagó porque no había un nivel de desarrollo de renovables tan importante como ahora y, por otra parte, no existía una necesidad tan acuciante de descarbonizar la economía”.

Para 2050 se espera reducir las emisiones en un 90% respecto a 1990

El hidrógeno verde se produce a partir de electrólisis y el precio de la electricidad consumida es una pieza clave en el coste del hidrógeno generado. A ese respecto, los reducidos costes tanto de eólica como de fotovoltaica que se alcanzaron en España en las primeras subastas de renovables, alrededor de 25 euros/MWh, sitúan a nuestro país en una situación privilegiada. Por otra parte, el reciente potencial de producción de biometano de nuestro país evaluado recientemente por Sedigas y PWC (163 TWh/año) abre también oportunidades al bio-hidrógeno.

El camino de la electrificación

Una de las principales vías en el proceso de descarbonización es la electrificación, llevando las energías renovables hasta el consumidor final. En ese sentido, la electricidad es un vector energético, exactamente como el hidrógeno. Hay sectores que son muy difíciles de electrificar, pero que no lo serán en un breve plazo, y ahí es donde el hidrógeno será clave para su descarbonización, pudiendo llevar a ellos las energías renovables que mediante el vector electricidad no se puede. 

Gracias al uso de este hidrógeno renovable, para 2050 se espera reducir las emisiones en un 90% respecto a 1990 y que el mix energético sea 100% renovable.

Entre los sectores de difícil electrificación está la industria termo-intensiva (cerámica, vidrio) y el transporte pesado (camiones, autobuses de larga distancia, barcos, aviones, ferrocarriles no electrificados). En los primeros, el hidrógeno se puede usar como combustible, de momento mezclado con gas natural, con biometano en el medio plazo. En los segundos, electrificando mediante una pila de combustible, al no ser posible mediante una batería por la reducción en la carga que supondría su elevado peso para satisfacer la autonomía requerida.

Hay sectores difíciles de electrificar, pero que no lo serán en un breve plazo, y ahí es donde el hidrógeno será clave para su descarbonización

En la actualidad, España demanda 600.000 toneladas de hidrógeno al año, producido en su gran mayoría a partir de gas natural sin captura de CO₂, es decir, emitiendo unos 9,5 kg de CO₂ fósil por cada kg de hidrógeno producido. Por tanto, actualmente se puede producir hidrógeno verde para reemplazar esa demanda ya real, lo que permitiría evitar 5,7 millones de toneladas de CO₂ anuales. 

Pero es que, además, el proceso de construcción de nuevas plantas lleva tiempo, y la reducción de los costes de inversión requieren que haya un despliegue comercial, por lo que, cuanto antes ocurra, antes alcanzaremos un escenario de precios competitivos.

¿Está España preparada?

Para poner en marcha el proceso de generación de hidrógeno verde se requiere la instalación de nuevos parques eólicos y fotovoltaicos que empleen sistemas de almacenamiento (baterías) o incluso centrales reversibles de bombeo (criterio de correlación temporal). Eso permite crecer sin congestionar la red eléctrica, eliminando la problemática de los puntos de acceso para la electrificación de la economía. Todas estas infraestructuras crean empleo y beneficios para los territorios, especialmente en zonas de la España vaciada.

En cuanto a la producción a partir de biometano, permite aprovechar los residuos orgánicos, evitando las emisiones de metano a la atmósfera, generando fertilizantes naturales y revalorizando los residuos del sector primario y de las ciudades. Por lo tanto, España es un país muy bien situado en Europa para la producción de hidrógeno de origen renovable.

Recientemente en España se han creado los certificados de garantía de origen para los gases renovables, de modo que puede inyectarse biometano en la red de gas natural desde los puntos de producción distribuidos y, mediante estos certificados comprar ese biometano por parte de las unidades de producción de hidrógeno, centralizadas.

España demanda 600.000 toneladas de hidrógeno al año, producido en su gran mayoría a partir de gas natural sin captura de CO2

En cuanto a profesionales, se requiere de personal de alta cualificación, que ya se está formando en España tanto en las escuelas de Ingeniería como en las facultades de Ciencias. En este sentido, en la medida que crezca el interés social, el hidrógeno puede servir como palanca para hacer crecer las vocaciones STEM.

“Estamos asistiendo a una gran oportunidad de situar el hidrógeno en un lugar privilegiado dentro del mix energético, especialmente para España por sus características, pero al mismo tiempo es imprescindible apoyar de manera decidida todos los retos que conlleva este impulso sobre toda la cadena de valor. No solo desde los recursos necesarios, sino con un apoyo decidido de todos los agentes. Los beneficios de este reto son amplios y el papel de la ingeniería será, sin duda, decisivo para coordinar todos los esfuerzos”, concluyen los expertos.