¿Qué es el hidrógeno y cómo se obtiene?
En condiciones normales el hidrógeno se encuentra en estado gaseoso, es insípido, inodoro e incoloro. Además, es el elemento químico más abundante del planeta, es ligero, se puede almacenar y no genera emisiones contaminantes por sí mismo. Con estas características resulta el candidato perfecto como combustible. Sin embargo, no puede ser extraído directamente de la naturaleza al estar combinado con otros elementos y es necesario procesarlo.
Es en función al tipo de energía que se emplea en el proceso de producción y su procedencia, renovable o no, lo que determina sus denominaciones por color. De esta manera, nos encontramos con hidrógeno verde, amarillo, rosa, azul, blanco, turquesa, negro-gris y marrón.
LOS COLORES DEL HIDRÓGENO
En la actualidad, la mayor parte del hidrógeno se genera a partir de combustibles fósiles, es el más barato de producir, pero el proceso emite una gran cantidad de CO2 a la atmósfera. Para que el hidrógeno cumpla con su papel crucial como herramienta de descarbonización, será necesaria una ampliación significativa de hidrógeno limpio. Éste se puede producir mediante energías renovables o con combustibles fósiles combinados con medidas de reducción de emisiones, como la captura y almacenamiento de carbono.
¿Qué es el hidrógeno verde o hidrógeno sostenible?
El hidrógeno verde se consigue a partir de un proceso de electrólisis del agua impulsada por energías renovables como la solar o la eólica. Es decir, el hidrógeno verde es aquel que ha sido obtenido sin generar emisiones contaminantes, lo que lo convierte en un hidrógeno limpio, sostenible y con un índice de contaminación cero.
El hidrógeno es un vector energético clave para alcanzar la descarbonización del planeta y cumplir con los compromisos marcados para 2050 en la lucha contra el cambio climático ya que tiene un papel clave en la reducción de los gases de efecto invernadero.
Se estima que la demanda de hidrógeno limpio podría crecer hasta aproximadamente 660 millones de toneladas métricas anuales para 2050.
Pero tan importante es el desarrollo de proyectos de producción de hidrógeno como la inversión en infraestructuras de canalización y transporte como el corredor H2Med. El primer gran corredor de hidrógeno de la Unión Europea que interconectará a Portugal y España con Francia y Alemania.
Aplicaciones del Hidrógeno limpio
Como ya se ha comentado anteriormente, en el proceso de generación del hidrógeno limpio no se emite CO₂, por ello se posiciona como una solución determinante para descarbonizar sectores muy complejos de reducir en emisiones, siempre y cuando se complemente con otras tecnologías como las energías renovables y los biocombustibles.
El hidrógeno limpio puede contribuir en la reducción de 80 gigatoneladas de CO2 para el 2050.
Gráfico de reducción de emisiones por sector gracias al hidrógeno. Fuente: McKinsey & Company
Ejemplos de sectores:
- Industria: Para la fabricación de acero o la síntesis de amoníaco para la producción de fertilizantes.
- Movilidad terrestre: Como combustible para camiones pesados o turismos.
- Transporte marítimo y aviación: Para producir combustibles sintéticos para embarcaciones.
- Calefacción: Como calor industrial de alto grado.
- Generación de energía: Bien como energía suministrable o como fuente de alimentación de reserva
La industria y el transporte representan los sectores con mayor parte del potencial de reducción de emisiones gracias al hidrógeno, cuya reducción acumulada se estima en 80 gigatoneladas de CO2 hasta 2050.
El hidrógeno y la industria del transporte
Dados los beneficios potenciales y el crecimiento esperado del hidrógeno, la industria del transporte se prepara para un futuro impulsado por hidrógeno.
Como indica la consultora McKinsey, aunque los automóviles de pasajeros también contribuirán al consumo de hidrógeno, alrededor del 95% de la demanda por volumen provendrá de vehículos comerciales. A excepción de Japón y Corea del Sur, donde el hidrógeno aplicado a turismos está recibiendo un fuerte apoyo y los OEM nacionales están liderando el desarrollo de vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV).
En comparación al almacenamiento de energía en baterías, los camiones alimentados con hidrógeno pueden repostar más rápido y contar con una mayor autonomía, además de tener una menor penalización de peso porque los tanques pesan considerablemente menos que las baterías.
Los camiones de hidrógeno pueden implementarse a una escala similar a los camiones diésel, pero con la ventaja de no producir emisiones. Para 2030, se estima que el TCO (Coste total de la propiedad) para operar un camión que viaja 500 Km. / día en Europa, alcance 1,13 € por kilómetro para diésel, 1,03 € para camiones eléctricos de batería y 1,02 € para camiones de pila de combustible.
La tecnología requerida para estos camiones y para generar hidrógeno ya está desarrollada e implementada. En cambio, la infraestructura de hidrógeno como estaciones de servicio y una cadena de valor que realice el suministro, se considera el principal cuello de botella para esta transición.
Acero verde e hidrógeno
En la industria del acero, el hidrógeno podría emplearse como fuente energética para alcanzar las temperaturas requeridas en su proceso de producción, así como agente reductor para la generación de aleaciones desplazando el uso de carbón.
Para poder realizar esta transición, se tienen que realizar grandes inversiones iniciales. Pero la fabricación de acero a base de hidrógeno tiene el potencial de reducir en gran medida la huella de la industria: se espera que el acero genere alrededor del 8% de la demanda de hidrógeno limpio en 2030 y podría representar casi el 20% de las emisiones evitadas a través del hidrógeno ese año.
En todo el mundo se han anunciado más de 50 proyectos siderúrgicos con ambiciones de hidrógeno verde, colocando a Europa como potencia de crecimiento inicial.
Ubicación de proyectos de hidrógeno verde. Fuente. McKinsey & Company[/caption] e Hydrogen Council.
Aratubo y el Grupo Arania comparten el objetivo vertebral de la utilización de acero con cero emisiones de CO2.
Mediante el acuerdo de Grupo Arania con Salzgitter Group nos aseguramos la entrega de acero de cero emisiones a partir de finales de 2025 y poder mantener la producción de acero de alta calidad ratificando nuestros valores de compromiso con la sostenibilidad y la lucha contra el cambio climático.
Hidrógeno verde para la transición energética
Para 2050 el hidrógeno limpio, como vector energético escalable y rentable, podría facilitar la reducción de siete gigatoneladas de emisiones de CO2 al año, cantidad equivalente al 20% de las emisiones provocadas por la humanidad si se mantiene la trayectoria actual de calentamiento global. Por eso, su impulso es vital para alcanzar los compromisos climáticos del Acuerdo de París y los objetivos de cero emisiones que exige la emergencia climática.
Para cumplir el objetivo de limitar el calentamiento global a 1.5 – 1.8 grados centígrados en 2050, el mundo necesita más de 660 millones de toneladas de hidrógeno. Además de equilibrarse la brecha entre los lugares donde el hidrógeno tiene una gran demanda, pero una oferta baja, como Japón, y donde hay una demanda baja pero una oferta alta, como Namibia o Chile.
Por todo ello, será decisivo que durante la próxima década diferentes grupos de interés adopten medidas para que el desarrollo del hidrógeno sea una realidad. Con el fin de desbloquear la transición hacia el hidrógeno, serán vitales las acciones futuras en torno a:
- la estimulación de la demanda de hidrógeno limpio desde diferentes sectores
- el desarrollo de infraestructuras que permitan el acceso del usuario final al hidrógeno
- y mejora de la competitividad de costos mediante la aceleración en la ampliación del despliegue de hidrógeno limpio.