El hidrógeno verde está atrayendo la atención como fuente potencial de energía limpia, y a menudo se le considera «el combustible del futuro». Pero, ¿qué es el hidrógeno verde? ¿Qué lo hace «verde»? ¿Y cuáles son sus usos y beneficios? Aquí explicamos esta prometedora fuente de energía, así como sus avances y perspectivas en el sur de Asia.
¿Qué es el hidrógeno verde?
El gas hidrógeno puede utilizarse como combustible en el transporte, la generación de energía y las actividades industriales. Al quemarse, no emite gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono. El hidrógeno verde es el nombre que recibe el gas hidrógeno que se ha producido utilizando energías renovables, como la eólica o la solar, que no generan emisiones de gases de efecto invernadero.
¿Cómo se utiliza el hidrógeno como combustible?
En una pila de combustible -un dispositivo que convierte la energía de una sustancia química en electricidad- el gas hidrógeno reacciona con el oxígeno para producir electricidad y vapor de agua. Debido a la capacidad del hidrógeno para generar energía sin emitir emisiones de efecto invernadero, es una alternativa potencialmente limpia a los combustibles fósiles.
¿Cómo se produce el hidrógeno?
El hidrógeno es el elemento químico más abundante del universo. A pesar de su abundancia, el hidrógeno no existe de forma natural como gas en cantidades utilizables, ya que se encuentra casi exclusivamente en compuestos, como el agua. Por lo tanto, el hidrógeno debe producirse mediante métodos industriales. La mayoría de ellos consisten en reformar el gas natural, un combustible fósil. Existen otros métodos, como el proceso llamado electrólisis, por el que se utiliza una corriente eléctrica para dividir el agua en sus componentes básicos: hidrógeno y oxígeno.
¿Cuál es la diferencia entre el hidrógeno verde, gris y azul?
Aunque el gas hidrógeno no emite gases de efecto invernadero cuando se quema, la electricidad utilizada para producirlo, ya sea mediante electrólisis u otros procesos, puede haber sido generada por combustibles fósiles. Esto se conoce comúnmente como «hidrógeno gris», que actualmente representa el 95% de la producción total.
El hidrógeno producido con electricidad generada por la quema de combustibles fósiles, como el carbón y el gas, pero emparejado con tecnologías de captura y almacenamiento de carbono (CAC), que atrapan las emisiones de carbono liberadas en el proceso y evitan que lleguen a la atmósfera, se denomina «azul».
El hidrógeno verde se obtiene mediante electrólisis alimentada por electricidad renovable, generada a través de tecnologías como los paneles solares o las turbinas eólicas.
¿Se convertirá el hidrógeno verde en una parte importante del mix energético?
Según la International Energy Agency (IEA), el hidrógeno desempeñará un papel importante en la transición energética mundial, pero sólo será una pieza relativamente pequeña del rompecabezas. El organismo de control de la energía afirma que en 2020, el hidrógeno y los combustibles basados en el hidrógeno representarán menos del 0,1% del consumo total de energía a nivel mundial. Se espera que este porcentaje aumente hasta el 10% en 2050, en un escenario en el que el mundo alcance la neutralidad del carbono.
El hidrógeno puede complementar pero no sustituirá a otras fuentes de energía limpia como la solar o la eólica, que seguirán siendo más baratas de producir y más adecuadas para la producción a gran escala y la electrificación de hogares y fábricas.
Sin embargo, una sólida infraestructura renovable puede impulsar la producción de hidrógeno verde a escala, proporcionando la electricidad necesaria para separar el agua en sus elementos básicos. «El hidrógeno verde no puede sustituir a la energía renovable, pero la producción de hidrógeno verde se verá facilitada en gran medida por la energía solar», declaró a The Third Pole SSV Ramakumar, director de investigación y desarrollo de la Indian Oil Corporation (IOC).
¿Cuáles son las aplicaciones más prometedoras del hidrógeno verde?
A nivel mundial, la mayor parte del hidrógeno que se produce hoy en día se utiliza en los sectores del refinado y la industria. Para finales de la década, la IEA prevé que el hidrógeno encontrará una serie de nuevas aplicaciones, como la alimentación de las redes y el suministro de combustible a los sectores de la construcción y el transporte.
En la actualidad, una proporción menor del hidrógeno total producido se utiliza para fabricar amoníaco para la industria de los fertilizantes o como combustible para la navegación. También tiene aplicaciones en la industria del acero. Si el carbón y el coque que hoy alimentan la mayoría de los altos hornos pudieran sustituirse por hidrógeno verde, se evitaría una parte considerable de las emisiones del sector.
En países en desarrollo como la India, que está invirtiendo en la Misión Nacional del Hidrógeno para ayudar a alcanzar sus objetivos de transición energética, el hidrógeno podría utilizarse en el transporte, la generación de energía y la industria. La ecologización de su producción también reduciría la cantidad de combustibles fósiles que el país utiliza actualmente para producir hidrógeno gris, como el gas natural o la nafta.
¿Cuáles son las ventajas de las tecnologías de hidrógeno verde en comparación con otras energías renovables?
Las tecnologías renovables, como la solar, la eólica o la hidroeléctrica, se utilizan principalmente para generar electricidad, que es sólo un elemento del consumo energético de una sociedad. Mientras que la electricidad puede representar una gran proporción de todo el uso de energía, y puede ser sustituida por energía renovable con relativa facilidad, otros sectores como el transporte de larga distancia o las industrias pesadas siguen utilizando carbón, gas natural o petróleo. Estas son las principales fuentes de energía que podrían ser desplazadas por el hidrógeno.
el hidrógeno podría utilizarse en el transporte, la generación de energía y la industria
Según la IEA, el hidrógeno también puede utilizarse en baterías. Las pilas de combustible podrían, si se desarrollan a mayor escala, ayudar a los países a crear infraestructuras capaces de almacenar y estabilizar el suministro de energía renovable, que fluctúa en función de las condiciones ambientales, como la velocidad del viento o la radiación solar.
¿Cuánto cuesta producir hidrógeno verde?
El coste del hidrógeno verde, según el Global Hydrogen Review 2021 de la AIE, oscila actualmente entre 3 y 8 dólares por kilogramo. Esto no es competitivo con el hidrógeno gris, cuya producción cuesta entre 0,5 y 1,7 dólares por kilogramo. Esta diferencia de precios, según la agencia, es actualmente una barrera importante para una adopción más generalizada del hidrógeno verde, pero espera que esta diferencia se reduzca con el tiempo con la caída de los precios de las energías renovables.
Varios países se proponen alcanzar un coste de 1 dólar por kilogramo en 2030, lo que lo hará casi competitivo con los combustibles fósiles, dijo a The Third Pole Deepak Yadav, del Consejo de Energía, Medio Ambiente y Agua (CEEW), un grupo de expertos con sede en Delhi.
Pashupathy Gopalan es director de la empresa emergente de energías renovables Ohmium, que trabaja en la producción de hidrógeno verde en India. Cree que el combustible será más rentable a medida que la industria crezca, pero se necesitan políticas que lo permitan.
¿Cuál es el estado de desarrollo del hidrógeno verde en la India, Pakistán y el resto del sur de Asia?
Pakistán tiene actualmente planes para construir una capacidad de hidrógeno verde con una producción de 150 toneladas al día, dijo Deepak Yadav, del CEEW, a The Third Pole. También hay proyectos piloto de hidrógeno verde en Bangladesh y Sri Lanka. Sin embargo, según Yadav, se espera que India sea el principal productor de hidrógeno verde en el sur de Asia.
En agosto de 2021, el primer ministro de la India, Narendra Modi, lanzó la Misión Nacional del Hidrógeno. En ella se fijó el objetivo de producir alrededor de un millón de toneladas de hidrógeno verde al año para 2030. En el marco de este plan, se espera que el Gobierno ponga en marcha un plan de incentivos ligados a la producción para la fabricación de electrolizadores y una ayuda financiera para la investigación y el desarrollo, según declaró SSV Ramakumar, del COI, a The Third Pole.
Varios países se proponen alcanzar un coste de 1 dólar por kilogramo en 2030
Y añadió: «El objetivo intermedio es que para 2030 reduzcamos las emisiones de gases de efecto invernadero en 1.000 millones de toneladas de CO2, respecto al nivel actual. Para ello, el hidrógeno es un elemento fundamental para situar a la India en la senda ecológica».
¿Qué necesitan los países en desarrollo de las naciones industrializadas para promover el hidrógeno verde?
Como ocurre con muchas tecnologías transformadoras en sus primeras fases, los países en desarrollo necesitan financiación y transferencia de conocimientos para desarrollar su infraestructura de hidrógeno, explicó a The Third Pole , Deepak Yadav, del Consejo de Energía, Medio Ambiente y Agua (CEEW), un grupo de expertos con sede en Delhi. Su organización estima que India tiene un potencial de inversión total de 44.000 millones de dólares en la próxima década. Pero, añadió, también es vital que los países ricos faciliten el acceso a la financiación de bajo coste para reducir el coste de la transición para los países en desarrollo.
Yadav añadió que los fabricantes de la India están colaborando con los proveedores de tecnología de los países desarrollados para producir electrolizadores -una herramienta clave para la producción de hidrógeno- a gran escala. El CEEW también sugiere que los países desarrollados, sobre todo los que no disponen de terrenos para instalar enormes sistemas de energía renovable, también deberían estar abiertos a la importación de combustibles y tecnologías verdes producidos en los países en desarrollo.
Nota: El artículo fue publicado originalmente en inglés en The Third Pole. La reproducción del mismo en español se realiza con la debida autorización. Link al artículo original:https://www.thethirdpole.net/en/energy/what-is-green-hydrogen-could-it-transform-energy-in-south-asia/
Sapna Gopal es una periodista independiente afincada en Dehradun (Uttarakhand) que cubre las energías renovables y el medio ambiente desde 2009
