Post divulgativo

Hidrógeno renovable como vector energético

El hidrógeno es un importante recurso energético que se utiliza en la industria y para generar electricidad. Producir hidrógeno a partir de fuentes renovables supone un alto potencial para la descarbonización de la industria y la transición energética.

¿Qué es el hidrógeno y para que se usa?

El hidrógeno es un importante recurso energético que se utiliza como materia prima para la producción de productos petroquímicos, acero, vidrio o fertilizantes. En España se consumen cada año alrededor de 500.000 toneladas de hidrógeno producido a partir de gas natural, que no es neutro en emisiones de dióxido de carbono (CO2). Prácticamente todo este hidrógeno se produce en las plantas de fabricación de productos industriales, como el amoniaco, y en las refinerías.

¿Por qué el hidrógeno es importante en el proceso de descarbonización de la economía?

Actualmente, sectores industriales como los del refino, la fabricación de productos químicos o la metalurgia utilizan el hidrógeno como materia prima. Sustituirlo por alternativas más ecológicas supone un alto potencial para la descarbonización de la industria. Asimismo, y a diferencia de otros vectores energéticos renovables, el hidrógeno tiene la capacidad de ser almacenado y podría ser la solución más eficiente para la descarbonización de actividades como el transporte de larga distancia, el transporte marítimo, el transporte ferroviario o la aviación, así como para la industria intensiva en consumo de calor.

Para todas estas aplicaciones es necesario un método de producción de hidrógeno con cero emisiones, que cumpla con los objetivos de descarbonización, obteniendo un recurso energético bajo en emisiones que pueda sustituir el uso de otros combustibles fósiles.

¿Qué es el hidrógeno renovable o verde y cómo se obtiene?

El hidrógeno renovable, o verde, se genera a partir de electricidad renovable, mediante diferentes procesos, por ejemplo, la electrólisis, la fotoelectrocatálisis  o materiales de origen biológico. La electrólisis es una tecnología sostenible que utiliza el agua como materia prima y la descompone para producir hidrógeno y oxígeno.

¿Cuántos tipos de hidrógeno existen? Los “colores” del hidrógeno

El hidrógeno no es una fuente primaria de energía, por lo que se tiene que producir a partir de otras fuentes primarias o vectores energéticos. Las tecnologías disponibles para la producción de hidrógeno son variadas y surgen a partir de diversas fuentes energéticas, con diferentes grados de madurez y descarbonización.

Según la materia prima necesaria y las emisiones de CO2 encontramos distintos tipos de hidrógeno, además del hidrógeno verde que es el renovable:

  • Hidrógeno “gris”: producido a partir de gas natural, con tecnologías de reformado de metano con vapor, Steam Methane Reforming (SMR) en su acepción inglesa. Es una opción baja en emisiones, pero no 100% neutra. 
  • Hidrógeno “azul”: hidrógeno “gris” en el que las emisiones de CO2 procedentes de su producción son capturadas y almacenadas.
  • Hidrógeno “turquesa”: producido a partir de gas natural mediante pirólisis. Cuando se alimenta con electricidad renovable, este proceso también es una opción con cero emisiones de carbono, siempre que se compensen las posibles emisiones fugitivas de metano del gas natural utilizado.

¿Por qué es importante el hidrógeno renovable?

El hidrógeno verde se posiciona como uno de los principales vectores de la transición energética a largo plazo, debido a que su producción y consumo es neutral climáticamente y no genera emisiones de gases efecto invernadero. 

Su capacidad de almacenamiento permite almacenar los excedentes de generación con energía renovable, para ser utilizado en momentos en los que las renovables no están disponibles, es decir, funciona como una gran pila de combustible. Además, los gases renovables, y en particular el hidrógeno, son especialmente relevantes en la descarbonización de la industria ya que dan respuesta a sus necesidades térmicas, produciendo calor a altas temperaturas, o como materia prima en la industria química, del refino de petróleo, de fertilizantes o el propio sector siderúrgico.

Principales retos del hidrógeno renovable

Para que todo el potencial asociado al desarrollo del hidrógeno renovable o verde pueda ser una realidad, es necesario superar una serie de retos. Dado su menor grado de madurez tecnológica, la necesidad de seguir avanzando hacia una tecnología competitiva, de bajo coste y alta eficiencia, se convertirá en uno de los principales retos de investigación y desarrollo tecnológico de los próximos años.

Asimismo, es necesario desarrollar la cadena de valor de la economía del hidrógeno y posicionar España como referente tecnológico. En este sentido, en los últimos meses se han anunciado grandes proyectos e inversiones público-privadas, orientadas a reforzar la cadena de valor del hidrógeno y sus tecnologías asociadas. El objetivo es garantizar su desarrollo y convertir este elemento en uno de los protagonistas del mix energético del futuro.

Los valles de hidrógeno y la estrategia de España para liderar la producción de hidrógeno

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