Descubre el hidrógeno verde como  fuente de energía alternativa

Descubre el hidrógeno verde como fuente de energía alternativa

El hidrógeno verde es un combustible alternativo que se produce a través de la electrólisis que lo separa del agua, empleando para ello fuentes renovables tales como energía solar, eólica, etc.

Este hidrógeno combinado con el oxígeno del aire libera energía química, generando solamente vapor de agua como producto de combustión.

Tiene a su favor que no genera gases de efecto invernadero.

hidrogeno-verde
Fuente: Iberdrola

A continuación, se muestran dos métodos para la producción de hidrógeno verde como combustible alternativo:

Métodos de producción

Reformado con vapor de agua del gas natural

Este proceso combina el metano con vapor de agua para producir CO2 e hidrógeno mediante una reacción química endotérmica.

Cabe resaltar que este método tradicional es el más empleado para producir hidrógeno en la industria.

Para que este método tenga emisiones cero, será necesario emplear biogás.

Electrólisis

Ésta disocia las moléculas del agua en hidrógeno y oxígeno.

Con el actual cambio climático que parece no dar tregua, el hidrógeno verde nuevamente cobra fuerza como lo hizo décadas atrás cuando fue empleado en el primer motor de combustión en naves espaciales de la NASA.

Actualmente, este hidrógeno se está viendo como una potencial alternativa para la reducción de las emisiones de CO2.

Conocido desde hace décadas, resurge con fuerza ahora por la mejora de la electrólisis y por la reducción en precio de la energía eléctrica renovable que hemos tenido en los últimos años.

De acuerdo al estudio Hidrógeno. Vector energético de una economía descarbonizada, España cuenta con un potencial de producción de hidrógeno verde de 1.750 TWh/año gracias a las condiciones geográficas y climáticas del país.

Lo anterior equivale a 11 veces el consumo actual de gas natural (160TWh/año).

Estas estimaciones sitúan a España como el país con mayor potencial de producción de hidrógeno de toda Europa, según el informe.

Diferencias entre hidrógeno verde y las fuentes de energía convencionales

La mayoría de las fuentes de energías convencionales tienen su origen en los hidrocarburos y minas (carbón). Teniendo en cuenta esto, el hidrógeno verde es una energía renovable.

Además, es una energía limpia que no deja residuos peligrosos.

Por otro lado, es de origen infinito en la naturaleza y se puede producir en lugares remotos sin infraestructura eléctrica.

Cuando este hidrógeno es usado como combustible, únicamente emana vapor de agua, aportando tres veces más energía que la gasolina.

Cabe recordar que este hidrógeno siempre se produce. Por este motivo no es un combustible, sino un vector energético.

El hidrógeno verde es una tecnología costosa frente a las fuentes de energía tradicional debido al proceso para su obtención.

Este hidrógeno, al no encontrarse en forma aislada en la naturaleza, es difícil de obtener, a diferencia del carbón.

Por último, el hidrógeno verde tiene una baja densidad de energía. Por ejemplo, frente al metano, ya que por un litro de este se produce un tercio de la energía del hidrógeno en igual volumen.

Principales aplicaciones del hidrógeno verde

  1. Como combustible sirve para transporte de larga distancia, transporte masivo, naves espaciales, camiones mineros o flota marítima.

2. Sirve para la generación de electricidad.

3. Minería:

– Mitigación de los contaminantes que generan los camiones que circulan a cielo abierto.

– Reducción de gases en la minería subterránea. De esta manera, se reducen los gastos en la ventilación.

4. En la agricultura sirve para la elaboración de fertilizantes basados en hidrógeno verde. Estos reducen la alta contaminación de CO2.

5. Producción de combustibles sintéticos combinados con CO2.

6. Almacenamiento de energía renovable, energía limpia.

7. Producción de amoníaco.

8. En la industria petrolera:

– En la refinación de petróleo, para producir combustible convencional.

– Desplazamiento de gas natural al consumo final.

9. Como materia prima para alimentar un proceso industrial.

Desafíos y oportunidades del hidrógeno verde

Desafíos

1. Altos costes para su transporte y almacenamiento.

2. En la actualidad sus costes de producción lo hacen menos competitivo frente a otras fuentes de energía.

3. Pide potenciar una transición energética hacia el uso de este hidrógeno.

4. De cara a un futuro cercano, los países europeos deberán plantearse la importación de este combustible. Esto es debido a que el continente cuenta con menos disponibilidad de recursos y un espacio limitado para su producción.

5. Alrededor del 95% del hidrógeno que se produce en la actualidad proviene de fuentes no renovables.

6. El lento desarrollo de las infraestructuras requeridas.

7. La legislación actual limita el desarrollo de la actividad industrial en torno al hidrógeno verde.

Descubre el hidrógeno verde como  fuente de energía alternativa
Descubre el hidrógeno verde como fuente de energía alternativa

Oportunidades de esta energía

1. Es una opción para reemplazar los combustibles de origen fósil en el sector de transporte.

2. Genera diversos usos en el sector transporte tales como el metanol, combustibles líquidos sintéticos, amoníaco, y metano (CH4) sintético.

3. Puede convertirse en agua potable para los astronautas.

4. Puede ser un combustible con mínima o cero emisiones de CO2.

5. Necesita menos energía para funcionar si se compara con los combustibles fósiles.

6. El hidrógeno es una fuente de energía infinita.

7. Es un combustible más seguro para la salud y el medio ambiente frente a la energía nuclear o la gasolina.

8. El hidrógeno renovable será para 2050 un elemento crucial hacia los objetivos energéticos planteados en el Pacto Verde Europeo.

9. Para el 2025 el EGHAC ha prometido una inversión de 100.000 millones de euros para acelerar en toda Europa la producción de este hidrógeno. Lo hará a escala de gigavatios para la realización de proyectos industriales.

10. Permitirá la aceleración del desarrollo de tecnologías en industrias tan diversas como la del acero, cemento o el transporte.

11. Dará oportunidad de aprovechar la experiencia del crecimiento del mercado de gas natural a nivel mundial para promover las primeras rutas transoceánicas para el transporte de hidrógeno.

¿Cómo beneficia al medioambiente el hidrógeno verde?

Gracias a que el hidrógeno verde genera emisiones de hidrógeno en lugar de CO2 y otros gases contaminantes, se reducen de esta manera las emisiones de gases de efecto invernadero.

Por otro lado, el hidrógeno verde, al ser una energía renovable, es una energía limpia que no genera residuos peligrosos que sean de difícil manejo y coste.

El hidrógeno verde es una energía inagotable en el medio ambiente y su regeneración se da de manera natural.

Con esto, los recursos naturales no se ven afectados por la sobreexplotación como en el caso de los hidrocarburos.

Proyectos destacados que empleen hidrógeno verde

Actualmente en Europa se está llevando a cabo la construcción de la mayor planta de hidrógeno verde para uso industrial, en la fabricación de amoníaco.

Esta megaobra está a cargo de la empresa Iberdrola en Puertollano, Ciudad Real, Castilla-La Mancha.

La planta de Puertollano, estará integrada por una planta solar fotovoltaica de 100 MW, un sistema de baterías de ion-litio con una capacidad de almacenamiento de 20 MWh y uno de los mayores sistemas de producción de hidrógeno mediante electrolisis del mundo (20 MW).

Su operación comenzará en 2021, tendrá fuentes 100% renovables y se prevé que evite emisiones de 39.000 tCO2/año.

Con el cambio de tecnología la empresa Fertiberia fabricara ahora fertilizantes verdes, cabe recordar que esta tiene una capacidad de producción superior a las 200.000 t/año, siendo una de las fabricas más eficientes de la UE.

Finalmente, en la actualidad el hidrógeno verde se ha convertido en la primera alternativa para ser un combustible con mínima o cero emisiones de CO2 dado su abundancia en la naturaleza y sus múltiples aplicaciones.

Cabe recordar, por otro lado, que sus altos costos de obtención lo hacen menos competitivo frente a otras fuentes de energía.

Además, se requiere que sus fuentes sean 100% renovables para su producción. En caso contrario, se generarán emisiones de CO2 durante su proceso.

Entre las grandes oportunidades para producir el hidrógeno verde está conseguir una asociación con el sector del gas e industrias. Esto permitirá el transporte por gaseoductos del hidrógeno y sensibilizar en el uso de este a plantas circunvecinas e industrias químicas y refinerías que ya lo usan. En este proceso el último paso será conseguir en el corto plazo que el hidrógeno producido sea 100% de fuentes renovables.

Bibliografía:

Fernández P. (2020). Cómo se obtiene el hidrógeno verde. ABC Motor. Recuperado de este enlace
Fundación Naturgy (2020). Hidrógeno. Vector energético de una economía descarbonizada Recuperado de este enlace
Gas renovable (2019). La hora del hidrógeno verde. Recuperado de este enlace
Iberdrola (2020). Iberdrola construirá la mayor planta de hidrógeno verde para uso industrial en Europa. Recuperado de este enlace
National Geographic, (2020). Ventajas e inconvenientes del hidrógeno como combustible alternativo. Recuperado de este enlace
FacebookTwitter

Te puede interesar

Generación eléctrica: una nueva manera de obtener energía

Energías verdes: una nueva manera de obtener electricidad

Leer más +
ZEV: forma parte de la movilidad sostenible

ZEV: hoja de ruta para disminuir las emisiones de carbono

Leer más +
Transporte sostenible: ¿Cómo ayuda al planeta?

Transporte sostenible: su impacto en el medio ambiente

Leer más +