Usos más eficientes del hidrógeno verde

Últimamente se han publicado muchos artículos sobre si la guerra de Ucrania va a acelerar o ralentizar la transición energética, pero una cosa es segura: el mundo está apostando fuertemente por el hidrógeno verde, elaborado a partir de la energía eólica y solar, para sustituir muchos de los usos actuales de los combustibles fósiles. Tenemos que hacerlo tanto para dejar de financiar la guerra como para evitar un cambio climático catastrófico.

En la Hydrogen Science Coalition, ofrecemos orientación de expertos independientes basada en pruebas sobre el papel del hidrógeno en la transición energética. No estamos vinculados a ninguna gran empresa, ni nos beneficiamos de la industria. Creemos que, dado el actual auge de las inversiones en hidrógeno, es fundamental garantizar que se utilice el hidrógeno adecuado de la forma correcta.

El mundo ya usa y consume una enorme cantidad de hidrógeno, en sectores como el de los productos petrolíferos y la producción de productos químicos y fertilizantes. En la actualidad, casi todo se fabrica a partir de combustibles fósiles sin captura y almacenamiento de carbono, lo que se denomina hidrógeno gris. El uso actual del hidrógeno gris produce casi la misma cantidad de emisiones que la industria de la aviación mundial.

El mundo está cambiando lentamente hacia una nueva perspectiva geopolítica como consecuencia de la necesidad de desprenderse no sólo de los hidrocarburos rusos, sino de todos los fósiles, y los países que puedan desplegar más energía eólica y solar y otras tecnologías renovables, se encontrarán con una ventaja económica.

España tiene una gran ventaja en la producción de hidrógeno verde. Dispone de los recursos energéticos renovables necesarios para su producción, además de contar con grandes empresas energéticas con capacidad financiera para invertir en el desarrollo de infraestructuras de hidrógeno verde.

Sin embargo, la proximidad de España a los mercados energéticos europeos de Francia, Alemania, Países Bajos y Reino Unido significa que la electricidad renovable también puede transmitirse directamente al norte a través de interconectores de alta tensión de corriente continua. Esta es una forma más eficiente de exportar energía y será mucho más lucrativa que el envío de hidrógeno verde.

La inversión en la transición energética consiste en sopesar la mejor opción. Hay riesgos en este nuevo bum del hidrógeno, y es importante que España y otros países tomen las decisiones correctas sobre dónde utilizar el hidrógeno verde que se cree.

En primer lugar, es urgente sustituir el hidrógeno fabricado a partir de combustibles fósiles por el hidrógeno verde hecho a partir de energías renovables. El hidrógeno gris que se utiliza actualmente para las materias primas químicas y los fertilizantes en todo el mundo representa aproximadamente el 3% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, una cantidad enorme. Sustituirlo se ha considerado un reto porque el hidrógeno verde era mucho más caro de producir que el gris, pero la invasión de Rusia a Ucrania ha hecho que el coste del hidrógeno producido a partir de gas fósil sea mucho mayor que el del H2 hecho a partir de energía renovable, lo que convierte al hidrógeno verde en una solución energética relativamente asequible y segura.

En segundo lugar, es fundamental no desperdiciar el hidrógeno verde en usos finales equivocados. Recordemos que sólo es un portador de energía, no una fuente de energía, y que debe producirse con combustibles fósiles o con energía renovable, lo cual es un proceso muy ineficiente. Así que cuando es posible electrificar directamente algo, esta opción resulta mucho más eficiente. Por ejemplo, no tiene sentido utilizar mucha energía renovable para fabricar hidrógeno verde para el transporte, cuando se pueden electrificar directamente los coches y autobuses. La investigación ha demostrado que se utiliza de dos a tres veces más energía renovable para alimentar un autobús con hidrógeno verde que para alimentarlo directamente con electricidad. Eso significa de dos a tres veces más parques eólicos y solares. No deberíamos imponer a las comunidades instalaciones de energía renovable innecesarias para un transporte por carretera con hidrógeno innecesario. Los vehículos eléctricos son una solución más barata y eficiente.

Del mismo modo, se habla mucho de las calderas de hidrógeno para la calefacción, pero las investigaciones han demostrado que para calentar los edificios con calderas que utilizan hidrógeno verde se necesita la asombrosa cantidad de seis veces más electricidad que para utilizar bombas de calor eléctricas. Eso supone 6 veces más instalaciones eólicas y solares, cada una con un complicado proceso de aprobación e impactos en las comunidades. No tiene sentido.

Muchas compañías de gas abogan ahora por la “mezcla” de hidrógeno verde en las redes de gas como forma de reducir las emisiones y construir el mercado del hidrógeno. Sin embargo, los gasoductos actuales no son aptos para el hidrógeno más allá de una mezcla del 20%, y los estudios demuestran que inyectar un 20% de hidrógeno verde en los gasoductos de gas natural existentes sólo ahorrará alrededor del 7% de las emisiones de carbono. La mezcla de hidrógeno con gas natural reduce el contenido energético, lo que significa que se necesita más de la mezcla para suministrar la misma cantidad de energía al consumidor. Además, existen dudas sobre la seguridad del hidrógeno en los hogares. Es explosivo, y cuando el hidrógeno se quema en una cocina o caldera de gas, sigue generando emisiones de NOx. Por eso no apoyamos ninguna mezcla de hidrógeno con gas. Todos los usos domésticos del gas, como la calefacción y la cocina, pueden ser electrificados, utilizando en gran medida la infraestructura existente, y los usos industriales deben ser electrificados o utilizar hidrógeno verde puro.

España puede ser un actor importante en la nueva economía del hidrógeno. Pero centrarse en los sectores de demanda de hidrógeno equivocados, como la calefacción y el transporte, sería un costoso error que puede evitarse con otras alternativas más baratas. Dar prioridad a la electrificación, la eficiencia energética y centrarse en el hidrógeno verde para las industrias pesadas, reducirá las emisiones que causan el cambio climático y traerá puestos de trabajo a España y a la UE.

David Cebon es profesor de Ingeniería Mecánica en la Universidad de Cambridge (Inglaterra).

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