Verde: el único color del hidrógeno “limpio”

El mundo debe recomenzar y la energía será una de las claves para lograrlo. Lo destaca la ONU en su ODS 7 (Objetivo de Desarrollo Sostenible) para una distribución equitativa y sostenible de este recurso cuyo valor es inestimable. Así es como piensan muchos países que hoy están desarrollando sus planes para recomenzar luego de la pandemia. Entre ellos, se encuentra Italia, que con su Recovery Plan apuesta a la transición energética y, en particular, al hidrógeno, por un futuro sin emisiones y con edificios, industrias y transportes más eficientes.

Una molécula que no existe en la naturaleza

Sin embargo, son contradictorias las opiniones sobre el hidrógeno y cuál es mejor utilizar. Para tener una idea más clara sobre esta temática, hablamos con Nicola Armaroli, director de investigación de Istituto ISOF, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Unidad PHEEL. «Ante todo», explica, «cuando hablamos de hidrógeno como vector energético, nos referimos a su forma molecular H₂ que no existe en la naturaleza y, por lo tanto, hay que producirla».

Colores que tienen significado

Pues bien, pero ¿cómo producirla? En la actualidad, el tema central es el de las tecnologías utilizadas para obtener hidrógeno molecular: son diferentes y los técnicos han comenzado a distinguirlas usando varios colores. «Se habla de hidrógeno gris», dice Armaroli, «que se obtiene del metano; mientras que el marrón es el que se obtiene del carbón. El hidrógeno verde se produce a través del agua, utilizando electricidad de fuentes renovables necesaria para suministrar energía a los electrolizadores que dividen la molécula de H₂O en oxígeno e hidrógeno. Por último, está el hidrógeno azul que se obtiene del metano, como el gris, pero se captura el dióxido de carbono resultante del proceso para almacenarlo bajo tierra».

¿El hidrógeno azul? No es una perspectiva concreta

Aquí es donde comienza la confusión para aquellos que buscan información y escuchan diferentes opiniones. ¿Cuál es el hidrógeno realmente ecosostenible, el que se obtiene sin producir emisiones? «El único, es el hidrógeno verde», dice Armaroli, «y les explico por qué. El proceso de producción a partir del metano tiene como subproducto el CO₂. Pero, la humanidad tiene el problema del exceso de producción de este gas que altera la termorregulación del planeta. Aquellos que apoyan el desarrollo del hidrógeno azul diciendo que el problema del CO₂ se resuelve almacenándolo bajo tierra, no explican que, en la actualidad, estamos muy atrasados con las tecnologías de captura de dióxido de carbono. Los grandes proyectos de este tipo que se han puesto en marcha, por ejemplo en Texas y en Australia, han sido un fracaso ya que resultaron excesivamente costosos, difíciles de implementar y, aunque se pudiera demostrar su factibilidad, no podríamos hablar de una tecnología de cero emisiones. Por ello, hoy no existe ninguna perspectiva concreta para producir hidrógeno azul».

La tecnología de los electrolizadores

¿En qué punto está, en cambio, el desarrollo tecnológico del hidrógeno verde? «Se basa en el uso de electrolizadores», añade Armaroli, «para los que aún hay problemas que resolver, como por ejemplo, la intermitencia de la alimentación eléctrica de fuentes renovables, pero que ya tienen amplia confiabilidad. Su tecnología es más avanzada que la de captura de CO₂ y, seguramente, dentro de unos diez años, podría hacer que en Europa se construyeran numerosos grandes hubs de producción y distribución de hidrógeno verde. En nuestro continente, hemos avanzado mucho en el desarrollo de electrolizadores. Tenemos una ventaja tecnológica en este sector y debemos aprovecharla».

Hidrógeno verde: cómo usarlo mejor

Una vez que se ha producido el hidrógeno verde, son necesarias decisiones estratégicas para usarlo de la mejor manera.

«El uso más inteligente que podemos hacer del hidrógeno», explica Armaroli, «es cuando no se dispone de alternativas mejores. Por ejemplo, no tendría mucho sentido usarlo en celdas de combustible de vehículos o en transporte ligero, pues los motores eléctricos de batería ya son muy eficientes y no existe una red capilar de distribución de hidrógeno. Mientras que para el transporte pesado, por ejemplo, para camiones de larga distancia, aviones o barcos, sería ideal utilizar el hidrógeno en las celdas de combustible, porque para los vehículos de grandes dimensiones, la recarga eléctrica es muy complicada, o casi imposible». Otra modalidad de uso inteligente del hidrógeno es en la industria pesada, para lograr que sean sostenibles los sectores llamados “hard to abate”. «Por ejemplo», especifica el científico, «en el sector siderúrgico, el hidrógeno verde puede reemplazar al carbón para reducir los óxidos metálicos y separarlos del oxígeno, para obtener hierro fundido, hierro y acero».

No quemar, sí electrificar

Sin embargo, no tendría sentido utilizar el hidrógeno como combustible para quemarlo. «Para esta finalidad», prosigue Armaroli, «ya disponemos del metano directamente de la naturaleza. Sería un desperdicio reemplazarlo con el hidrógeno ya que se obtiene con procesos costosos y complejos. En realidad, deberíamos salir definitivamente de la lógica de combustión. Los sistemas térmicos son altamente ineficaces, con un alto grado de desperdicios, a diferencia de los eléctricos». Por ejemplo, para su aplicación en los automóviles o en la calefacción, la mejor solución, desde un punto de vista de la eficiencia, sería electrificar en vez de quemar.

Producir cerca de los puntos de consumo

La producción de hidrógeno verde también permitiría superar el modelo energético dominante, basado en la importación de fuentes de energía necesarias. El modelo óptimo es colocar los electrolizadores cerca de las plantas renovables que, a su vez, están cerca de los puntos de consumo de hidrógeno. La fotovoltaica y la eólica, son tecnologías totalmente disponibles y con costes cada vez más bajos. «Para que esto suceda», observa Armaroli, «es necesario potenciar las tecnologías renovables. Por ejemplo, para afrontar la demanda italiana de hidrógeno para la industria pesada deberíamos, por lo menos, triplicar los parques fotovoltaicos en la península. Esto depende, obviamente, de decisiones políticas, pero si se hace rápidamente, podría lograrse en unos diez años».

¿Qué debemos hacer para el futuro?

Entonces, ¿qué falta para construir una real economía del hidrógeno? «Para producir hidrógeno verde», concluye Armaroli, «tenemos que invertir en centrales de producción de energía renovable, sobre todo, fotovoltaica. Pero también debemos concentrarnos en lo que ya sabemos hacer: energías renovables, electrificación, eficiencia, electrolizadores. El tiempo apremia. El objetivo europeo para 2030 es abatir las emisiones en un 55% con respecto a 1990. Esto significa que, en la próxima década, debemos hacerlo mejor y mucho más rápido que en los últimos 30 años».

Por ello, hoy más que nunca, es de vital importancia que tomemos las decisiones correctas.