El hidrógeno como alternativa energética ¿utopía o realidad?

El hidrógeno es la molécula más ligera y pequeña de toda la tabla periódica y el décimo elemento más abundante de la corteza terrestre. Siempre está adherido a otros elementos, como al oxígeno, en el caso del agua (H₂O), al carbono, en el de los hidrocarburos (CH_x) y al nitrógeno, en el amoniaco (NH₃). Esto hace que sea un portador, un vector energético que necesita un aporte inicial de energía primaria para electrolizar (separar sus moléculas con electricidad) y obtenerlo en estado puro (H₂).

Si bien es una tecnología para luchar contra el cambio climático y una alternativa energética vital para la descarbonización del sistema económico, es cierto que todavía es muy incipiente y con poco mercado, con unas necesidades, tanto económicas como tecnológicas, de largo recorrido y que aún necesitan dimensionarse adecuadamente.

Al no ser una energía primaria puede implicar unas pérdidas de hasta el 70% durante el proceso de conversión

Su diversa procedencia y los diferentes métodos existentes para su obtención han dado lugar a lo que se ha denominado por muchos expertos el arcoíris del hidrógeno, un peligrosa y confusa acción de greenwashing que plantea la necesidad de aclarar sus numerosas vertientes cromáticas. Por este motivo, está el llamado hidrógeno azul que utiliza gas natural como energía primaria e incluye captura de CO₂; el hidrógeno gris, cuyo origen es el carbón y el gas natural, y el hidrógeno verde, si la electricidad utilizada para su obtención procede de fuentes renovables.

Estrategias de desarrollo

El Gobierno de España ya ha tomado posición en la parrilla de salida para el desarrollo e implantación del hidrógeno verde. A través de su “Hoja de Ruta del Hidrógeno: una apuesta por el hidrógeno renovable”, presentada en octubre del año pasado, el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITERD) mostró su intención de liderar su investigación, promoviendo e impulsando su desarrollo tecnológico para aumentar su competitividad de mercado. La Hoja de Ruta incluye diversos objetivos nacionales de implantación del hidrógeno renovable a 2030, como 4 GW de potencia instalada de electrolizadores o que un mínimo del 25% de consumo de hidrógeno por la industria proceda de fuentes renovables, entre otros.

Conjuntamente, la financiación contenida en los fondos europeos de recuperación Next Generation (140.000M€ para España hasta 2023) ha agitado, más si cabe, la marea de las grandes empresas energéticas para ser líderes y explotar este nuevo nicho tecnológico. Las empresas están poniendo toda la carne sobre el asador. Las cifras de los proyectos presentados para ser financiados por los fondos europeos marean. Hydrogen Council y McKinsey estiman que en el mundo hay 228 proyectos a gran escala anunciados. De estos, 106 se reparten entre tres grandes empresas españolas: Iberdrola, Endesa y Enagás.

Energía de respaldo

Los sectores objetivos de estos proyectos son aquellos que no se pueden electrificar de manera directa. Parece un magnífico instrumento de almacenamiento energético, siendo el complemento perfecto a la aleatoriedad de la generación de electricidad con sol y viento, ya que permite guardar y gestionar la electricidad excedente de origen renovable. La gran industria electrointensiva es otro de los grandes beneficiados (aquellos con una elevada y constante demanda eléctrica cubierta con gas), lo que permitirá a las siderurgias, las cementeras, las petroquímicas o las empresas alimentarias cubrir su demanda energética con hidrógeno, reduciendo significativamente sus emisiones de gases de efecto invernadero (GEI).

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El transporte tampoco se queda fuera, sobre todo el pesado terrestre, el marítimo y el aéreo. Airbus ya anunció que para 2030 tendría su nuevo prototipo de avión impulsado por hidrógeno, al igual que Norled, la naviera Noruega, que botará en 2023 su primer ferry propulsado por hidrógeno verde.

Riesgos en la sombra

La tecnología del hidrógeno tiene ventajas, pero también unos riesgos que han de tenerse en cuenta con el fin de evitarlos. Por un lado, la baja competitividad de mercado y la falta de desarrollo industrial para el hidrógeno verde (electrolizadores) supone, para muchos expertos, un refugio para la continuidad y la perpetuación del gas fósil (se puede hibridar gas en los gaseoductos con hasta un 6-10% de hidrógeno).

Por otro lado, según un informe de Lazard, el coste global del hidrógeno (con solo un 20% de renovables) se sitúa en 127 €/MWh, cuando la solar está en unos 40 €/MWh y la eólica en 54 €/MWh (en las subastas de renovables de España, la media de ambas fue de 22,4€/MWh), lo que puede relegar a otras tecnologías más maduras que se ajustan mejor a los plazos de financiación de los fondos Next Generation.

Además, algunas entidades, como la Fundación Renovables, hacen hincapié en que se puede producir un sobredimensionamiento en todas las infraestructuras de distribución del hidrógeno, cuyo transporte es complejo. Al generarse con electricidad, para ahorrar costes de inversión en nuevos proyectos, es más lógico usar las redes de transporte eléctrico y producir el hidrógeno única y exclusivamente en las zonas de consumo (como ya se hace con otras tecnologías como el autoconsumo fotovoltaico).

Por último, encontramos el rendimiento, es decir, la eficiencia energética del proceso de obtención del hidrógeno, que varía entre el 20% y el 40% en función de los sectores y de las tecnologías de aplicación, según numerosos informes. Al no ser una fuente de energía primaria puede implicar pérdidas de hasta el 70% en todo el proceso de conversión. Además, tiende a ocultar otras alternativas más eficientes como es la mejora del ferrocarril (transporte público eléctrico) y la movilidad sostenible (peatonalización y bicicletas).

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Todo ello sin olvidar que el modelo energético de futuro, según la Directiva Europea 2019/944, pasa por reforzar la inclusión y la participación de la ciudadanía de manera activa en la gestión de su propia energía, algo que parece complicado con el hidrógeno. En cualquier caso, la próxima década resultará clave para ver si es capaz de superar todos los retos a los que se enfrenta para convertirse en una alternativa real.