El Hidrógeno es el elemento químico más sencillo, el más presente en el universo (el 75 % de la materia ordinaria del mismo es Hidrógeno), el de menor peso atómico (el más ligero), el que primero se creó en el origen del universo, el que está presente en la molécula de agua y también -desde hace años- el protagonista de la eterna esperanza de un futuro energético más limpio y casi ilimitado para la humanidad.
De ese gas, y de su porvenir como fuente inagotable de energía sostenible, trata la última de las entregas disponibles de «Las Tertulias Eléctricas» que hoy os invitamos a conocer.
En este vídeo contamos para abordar esta interesante temática con la presencia de Brais Armiño Franco de atlantHy y con nuestro Director de Formación en Todolux, Joaquín Puerta.
Entrando en la materia recordar que el Hidrógeno se encuentra (en alguno de sus tres isótopos) presente en el aire de la atmósfera terrestre (proporción muy residual), en los hidruros, formando minerales, sales y ácidos, en el gas natural (CH⁴) y en otros hidrocarburos y compuestos orgánicos y, como no, también en el agua (H²O).
Como vemos se trata de un elemento químico bastante reactivo a temperaturas elevadas, que se encuentra comúnmente formando moléculas con otros elementos químicos, por ejemplo en los casos del agua o del metano formando molécula con el oxígeno y con el carbono respectivamente.
Si queremos aislar la molécula de hidrógeno (el Hidrógeno es diatómico, y se presenta formando una molécula formada por 2 átomos H²), deberemos romper el enlace químico que lo une con el otro elemento (oxígeno y carbono en nuestro caso), tener la capacidad técnica de recogerlo y almacenarlo y liberar el elemento químico acompañante.
En el caso del metano (CH⁴), liberaremos carbono que reaccionará con el oxígeno de la atmósfera formando un gas de efecto invernadero como es el CO², proceso que no parece buena idea si observamos el escenario actual del planeta inmerso en un calentamiento global.
Esta forma de obtención del hidrógeno a partir del metano (gas natural) es el método tradicional que se utiliza actualmente en muchos procesos químicos de la industria metalúrgica, en la de los fertilizantes o en la propia industria química para obtener nuevos compuestos como el amoniaco (NH³), cloro alcoholes etc. Es el denominado hidrógeno gris por liberar CO² y porque en su obtención por electrólisis se utiliza energía eléctrica que no procede necesariamente de fuentes renovables.
Precisamente la obtención de Hidrógeno a partir de agua, con liberación de Oxígeno como residuo inocuo, es lo que se conoce en la industria energética actual como Hidrógeno Verde. Con la consideración de que la energía necesaria para romper la molécula de agua, debe provenir efectivamente de fuentes renovables, para que el proceso sea realmente limpio.
De este hidrógeno verde o renovable -como le gusta denominarlo a nuestro entrevistado-, hablamos en la entrega de la «Tertulia Eléctrica» que nos interesa hoy.
Entonces, aparte de utilizar el hidrógeno obtenido de forma verde en la industria en procesos metálicos o para obtención de fertilizantes y otros compuestos químicos, podemos utilizar también el hidrógeno para generar electricidad en turbinas o como combustible en la tecnología de los motores de hidrógeno, para con ellos mover maquinaria o vehículos, unos conocimientos técnicos bien conocidos desde hace décadas.
Es cierto que el problema tradicional para que fuera una tecnología rentable venía del costo que suponía el proceso de electrólisis, es decir del consumo energético necesario para disociar el átomo de hidrógeno de la molécula de agua, y que este proceso se pudiera acometer a un precio razonable y económicamente competitivo, recordando además la utilización obligatoria de energías limpias.
Y es que la buena noticia actual es que la eficiencia conseguida en los últimos años en la obtención de energía eléctrica renovable sobre todo a partir del sol y del viento, ya hace posible y rentable que el proceso antes indicado sea implementable de forma rentable en el estado actual de la técnica.
Factibilidad que se convierte casi en necesidad si atendemos a la situación geopolítica actual que parece exigir la búsqueda de la independencia energética y económica de las economías occidentales ante terceros países que nos suministran unos combustibles fósiles de los que nosotros carecemos casi por completo.
Llegado a este punto hay que recordar que el hidrógeno puede ser almacenado y ser transportado inclusive a largas distancias, y que si además estamos hablando de hidrógeno verde, sabemos que éste se obtendrá de una fuente que es en la práctica inagotable (el agua) y que la energía necesaria para la electrólisis se conseguirá de fuentes renovables y limpias. Es decir, todo redondo.
Entonces, ¿Dónde está el problema para que aún no vivamos en la «Era del Hidrógeno»?. Según nuestro entrevistado, el Ingeniero Brais Armiño, la dificultad principal para la expansión de esta tecnología vendría dada por lo que podríamos llamar la necesaria transición energética, entre una tecnología antigua y otra nueva y lo que supone de renuncia a instalaciones y conocimientos ya adquiridos y que podrían ser considerados por los inversores y los gobiernos aún no suficientemente amortizados.
Es por ello por lo que una de las propuestas es la apuesta por la reconversión de las centrales de ciclo combinado actuales, que utilizan gas natural para obtener electricidad, en centrales que utilicen hidrógeno para conseguirlo. Sería una buena manera de agilizar el proceso de reconversión amortizando las inversiones ya realizadas en activos.
En el momento actual, existen turbinas que funcionan al 100 % con hidrógeno, y existe además la posibilidad de instalar pilas de combustible que consiguen energía eléctrica mediante un proceso electroquímico y que no implica combustión.
En este escenario el futuro previsible es muy alentador para criterio de nuestro entrevistado, pero hay que tener en cuenta que no todo actualmente puede ser electrificado y que por tanto hoy por hoy, el hidrógeno no puede desplazar completamente a los combustibles fósiles. Se podría cubrir en el año 2050 entre el 15% y el 20% de la demanda energética mundial con hidrógeno, esa es la previsión.
El campo inmediato de actuación es posible que sea actualmente el de la sustitución del hidrógeno obtenido del metano por este otro verde.
Se prevé que los costos en el precio final del hidrógeno se equipare con el de los combustibles fósiles en los próximos 4/5 años, y éste sea probablemente el espaldarazo definitivo a la transición que se conoce como inevitable
La entrevista concluye con una exposición de los últimos proyectos en marcha diseñados con tecnología de hidrógeno y el posicionamiento tecnológico en este campo que vivimos en Europa o en España en la actualidad.
Una reflexión final nos hace conocer cuales son las nuevas iniciativas técnicas, con las que se está innovando en la actualidad, para limitar la dependencia de ciertos metales que se requieren en la electrólisis y que deben ser exportados desde terceros países. Se está investigando en este aspecto para no comprometer la soberanía técnica de nuestras naciones y la implantación de esta tecnología del hidrógeno verde.
Sin embargo, si decidimos liberar el Hidrógeno de la molécula de agua (H²O), el residuo emitido sería oxígeno que, en un principio, no es un problema medioambiental.
