Retos para que fluya el hidrógeno renovable

La Hoja de Ruta del Hidrógeno fue publicada por el Ministerio para la Transición Ecológica y Reto Demográfico (Miteco) en 2020, y marcaba como objetivo para España lograr una capacidad de electrolizadores para la producción de hidrógeno renovable de 4 gigavatios (GW) en 2030. Pero la reciente modificación del Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) triplica dicha cifra, fijándola en 12 GW. “Unas metas cada vez más ambiciosas, que se ajustan a las de la UE y cuya viabilidad es real”, asegura Javier Brey, presidente de la Asociación Española del Hidrógeno (AeH2), quien señala dos desafíos principales: la necesidad de fomentar proyectos a gran escala, “lo que reducirá costes y mejorará la eficiencia”; y la de abordar una regulación clara para el sector, “facilitando la integración de la economía del hidrógeno de forma gradual”.

“Es evidente que todo va con retraso”, matiza Fernando Trucharte, responsable del Hidrógeno Verde en Siemens España; “las ayudas no han llegado a la velocidad esperada y queda mucho por definir en el marco regulatorio”, lamenta En su opinión, la cuestión principal será si va a existir demanda suficiente con el actual coste de producción, “sobre todo, una vez que se retiren las ayudas”, advierte.

En este sentido, para José Manuel Serra, director del Instituto de Tecnología Química de CSIC-UPV, es imprescindible que exista “un mercado establecido, ya que competir con el gas natural, que es entre dos y tres veces más barato, resulta imposible”. Así, añade que las subvenciones son necesarias en toda la cadena de valor, partiendo de la producción de bienes de equipo, lo que supondría rivalizar directamente con China. Y es que “hablamos de inversiones multimillonarias”, aclara Serra. “El consumo de hidrógeno de una sola refinería es del orden del gigavatio; por lo que cuanto mayor sea el objetivo de producción en España, mejor”. Tanto es así que en la mencionada Hoja de Ruta del Hidrógeno se estima que el 70% del consumo en nuestro país (500.000 toneladas por año) corresponde a las refinerías, mientras que un 25% se destina a la fabricación de productos químicos.

Ciertamente, antes de pensar en el hidrógeno sostenible como vector energético, es necesario responder a las necesidades de este elemento como reactivo químico. A decir de Arturo Vilavella, director de Operaciones de Jolt —start-up especializada en electrodos—, “los usos del verde deberían ser, de entrada, los mismos que los del gris. Esto es, satisfacer la demanda mundial actual de 100 millones de toneladas métricas por año; lo que equivale a 1.000 GW en electrolizadores”, estima. A este respecto, el objetivo de producción debe estar ligado al de fabricación de electrolizadores, buscando la estandarización de sus componentes. No obstante, los proyectos más avanzados actualmente “están sufriendo retrasos por la incapacidad de satisfacer la demanda en la escala del gigavatio, al menos a nivel de electrodos”, comenta Vilavella.

Tecnología madura

“España reúne todas las condiciones para ser uno de los lugares más competitivos del mundo en la producción de hidrógeno renovable”, afirma María Molina, directora de Estrategia de Hidrógeno Verde de Moeve (antes Cepsa), para quien nuestro país cuenta con la capacidad no solo de abastecer las necesidades industriales, sino de exportar excedentes. Esto supone hacer uso del proceso de electrólisis —descomponer agua mediante electricidad— que existe hace más de un siglo y dispone de “tecnología perfectamente madura; el paso siguiente es escalar la producción y desarrollar proyectos de la capacidad suficiente”, indica. En este sentido, el hidrógeno verde y sus derivados (amoniaco y metanol) resultan clave para descarbonizar sectores que no se pueden electrificar y para los que no hay suficientes biocombustibles. “Es el caso de las industrias con procesos a temperaturas muy elevadas, así como el transporte, tanto el aéreo y el marítimo como el pesado por carretera”, detalla Molina.

Por ejemplo, resulta una opción que se está barajando en la fabricación del acero, un consumidor electrointensivo para el que únicamente la electricidad directa de fuentes renovables no resulta adecuada. “El hidrógeno no es la respuesta para todo”, apunta Serra, “siendo un factor limitante su transporte, ya que, a diferencia del gas natural, no hay una infraestructura establecida, por lo que solo interesa a partir de ciertas distancias”. Así, una alternativa que puede resultar más atractiva consiste en transformar el hidrógeno en amoniaco, cuyo transporte es más rentable al ser un líquido, pero tiene el inconveniente de que se trata de un compuesto irritante. Por tanto, un sistema de transporte y distribución es imprescindible para que “el hidrógeno renovable sea competitivo en términos de coste”, corrobora Brey.

Además, explica, aunque la electrolisis ha experimentado numerosos avances en los últimos años, optimizando los procesos y aumentando su eficiencia a medida que se han escalado los equipos, hay dos ámbitos clave en los que es necesario centrar la innovación. Ambos concernientes a los electrolizadores: “Sustituir los materiales empleados por otros más accesibles, asegurando una mayor disponibilidad; y mejorar su durabilidad y eficiencia, para disminuir el consumo eléctrico”, concluye Brey.