Descarbonizar (eliminación del uso de combustibles fósiles para reducir las emisiones de carbono que contaminan la atmósfera) el planeta es uno de los objetivos que se han marcado países de todo el mundo para 2050. Para conseguirlo, descarbonizar la producción de un elemento como el hidrógeno, dando lugar al hidrógeno verde, es una de las claves.

Nuestra forma de vida necesita una cantidad cada vez mayor de vatios para funcionar. Las últimas estimaciones de la Agencia Internacional de la Energía (AIE), publicadas a finales de 2019, prevén que la demanda mundial de energía aumentará entre el 25 % y el 30 % para 2040, lo que en una economía dependiente del carbón y el petróleo supondría más CO2, exacerbando el cambio climático. Sin embargo, descarbonizar el planeta sugiere un mundo diferente en 2050: uno más accesible, eficiente y sostenible, e impulsado por energías limpias como el hidrógeno verde.

El hidrógeno es una fuente de energía limpia que solo emite vapor de agua y no deja residuos en el medio ambiente, aire, a diferencia del carbón y el petróleo. Foto: Shutterstock

La principal actividad del ser humano que emite CO2 es la combustión de combustibles fósiles (carbón, gas natural y petróleo) para generar energía y con fines de transporte, aunque ciertos procesos industriales y cambios en el uso de la tierra también emiten CO2.

¿Qué es y cómo se obtiene?

También conocido como hidrógeno renovable o e-Hydrogen, el hidrógeno verde es una tecnología que se basa en la generación de hidrógeno -un combustible universal, liviano y altamente reactivo- a través de un proceso químico conocido como electrólisis. Este método utiliza una corriente eléctrica para separar el hidrógeno del oxígeno en el agua. Si esta electricidad se obtiene de fuentes renovables, por lo tanto, se producirá energía sin emitir dióxido de carbono a la atmósfera.

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Tal y como apunta la AIE, este método de obtención de hidrógeno verde ahorraría los 830 millones de toneladas de CO2 que se emiten anualmente cuando se produce este gas a partir de combustibles fósiles. Asimismo, remplazar todo el hidrógeno gris del mundo requeriría 3.000 TWh/año (teravatio-hora) de nuevas energías renovables, equivalente a la demanda actual de Europa. Sin embargo, existen algunas dudas sobre la viabilidad del hidrógeno verde debido a su alto costo de producción; dudas razonables que irán desapareciendo a medida que avance la descarbonización de la tierra y, en consecuencia, se abarate la generación de energías renovables.

El hidrógeno es el elemento químico más abundante en la naturaleza. Tal y como señala la AIE, la demanda mundial de hidrógeno para su uso como combustible se ha triplicado desde 1975 y alcanzó los 70 millones de toneladas anuales en 2018. Además, es una fuente de energía limpia que solo emite vapor de agua y no deja residuos en el medioambiente, aire, a diferencia del carbón y el petróleo.

El hidrógeno tiene una relación de larga data con la industria. Este gas se ha utilizado como combustible para automóviles, aeronaves y naves espaciales desde principios del siglo XIX.

La descarbonización de la economía mundial, un proceso impostergable, dará más protagonismo al hidrógeno. Además, si sus costes de producción descienden 50 % para 2030, como prevé el Consejo Mundial del Hidrógeno, sin duda la humanidad está ante uno de los combustibles del futuro.

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El desafío es inmenso. Las temperaturas ya están 1 grado centígrado por encima de los niveles preindustriales y, según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés), con solo elevarse otro 0.5 C los efectos podrían ser devastadores.

Según la AIE, la demanda mundial de hidrógeno para su uso como combustible se ha triplicado desde 1975 y alcanzó los 70 millones de toneladas anuales en 2018.

Ventajas y desventajas

El hidrógeno verde tiene pros y contras que deben conocerse. Entre los puntos buenos más importantes constan:

  • 100 % sostenible: el hidrógeno verde no emite gases contaminantes ni durante la combustión ni durante la producción.
  • Almacenable: el hidrógeno es fácil de almacenar, lo que permite utilizarlo posteriormente para otros fines y en momentos distintos a los inmediatamente posteriores a su producción.
  • Versátil: el hidrógeno verde puede transformarse en electricidad o gas sintético y utilizarse con fines domésticos, comerciales, industriales o de movilidad.
  • Transportable: puede mezclarse con gas natural en proporciones de hasta el 20 % y viajar por los mismos gasoductos e infraestructuras, aumentando este porcentaje sería necesario cambiar diferentes elementos de las redes de gas existentes para hacerlos compatibles.

Sin embargo, el hidrógeno verde también tiene aspectos negativos que conviene tener en cuenta:

Alto coste: la energía procedente de fuentes renovables, que son clave para generar hidrógeno verde mediante electrólisis, es más cara de generar, lo que a su vez hace que el hidrógeno sea más caro de obtener.

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Alto consumo energético: la producción de hidrógeno en general y de hidrógeno verde en particular requiere más energía que otros combustibles.

Problemas de seguridad: el hidrógeno es un elemento altamente volátil e inflamable y, por lo tanto, se requieren amplias medidas de seguridad para evitar fugas y explosiones.

Estos son los países más contaminantes del mundo

Su impacto

Vista de parque fotovoltaico, en una fotografía de archivo. EFE/David Arquimbau Foto: David Arquimbau Sintes David Arquimbau Sintes

El hidrógeno como combustible es una realidad en países como Estados Unidos, Rusia, China, Francia y Alemania. Otros como Japón van aún más lejos y aspiran a convertirse en una economía del hidrógeno. Su impacto en el futuro será:

  • Generador de electricidad y agua potable: Estos dos elementos se obtienen haciendo reaccionar hidrógeno y oxígeno juntos en una celda de combustible. Este proceso ha resultado muy útil en misiones espaciales, por ejemplo, al proporcionar agua y electricidad a las tripulaciones de manera sostenible.
  • Almacén de energía: Los tanques de hidrógeno comprimido son capaces de almacenar energía durante largos periodos de tiempo y también son más fáciles de manejar que las baterías de iones de litio porque son más livianas.
  • Transporte y movilidad: La gran versatilidad del hidrógeno permite su uso en aquellos nichos de consumo muy difíciles de descarbonizar, como el transporte pesado, la aviación y el transporte marítimo. Ya hay varios proyectos en marcha en este ámbito, como Hycarus y Cryoplane, que están impulsados por la Unión Europea (UE) y pretenden introducirlo en los aviones de pasajeros.
El hidrógeno es fácil de almacenar, lo que permite utilizarlo posteriormente para otros fines y en momentos distintos a los inmediatamente posteriores a su producción. Foto: Shutterstock

Los pioneros

Petroleras como Repsol, BP y Shell están entre las empresas que han lanzado proyectos de hidrógeno verde. Y varias naciones han publicado planes nacionales de producción de este combustible renovable.

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Esto incluye a la Unión Europea (UE), que en su Estrategia de hidrógeno para una Europa climáticamente neutra, publicada a mediados de 2020, se comprometió a invertir $ 430.000 millones en hidrógeno verde entre ahora y 2030. Otros países que lideran la producción de hidrógenno verde son: Australia, Países Bajos, Alemania, China, Arabia Saudita y Chile, según una publicación de la BBC.

También Colombia y Brasil están haciendo lo suyo. La semana pasada, el Gobierno colombiano puso en marcha en Cartagena de Indias su primer electrolizador, con el cual busca producir hidrógeno verde, como parte de un proyecto para que el país se convierta en el principal exportador de este combustible en América Latina para 2030.

Y el estado brasileño de Ceará aumentó el polo de hidrógeno verde y parques de energía solar a través de las compañías brasileñas H2 Green Power y Kroma Energía, cuando anunciaron hace una semana inversiones para la producción de esta energía al noreste de Brasil.