El hidrógeno verde está surgiendo por la necesidad de buscar alternativas energéticas frente a los combustibles fósiles para lograr la neutralidad climática a través de la descarbonización.
Para ello, la Unión Europea apuesta por desarrollar un sistema eléctrico basado en fuentes renovables y electrificación directa de todos los usos finales posibles. Lograrlo conlleva nuevos retos: por un lado, aumentar la penetración de energías renovables en la matriz energética y, por otro lado, buscar alternativas energéticas renovables para los sectores difíciles de electrificar.
El hidrógeno es una herramienta de apoyo para solucionar estos retos, ya que puede ser usado en aplicaciones difíciles de electrificar, en la gestión de la intermitencia de las renovables y en reconvertir energía eléctrica y verterla a la red.
Actualmente, la novedad de la transición energética es la producción de hidrógeno bajo en emisiones de carbono de manera limpia. Aunque tiene un gran potencial, su producción, almacenamiento, transporte y nuevos usos se encuentran en estado de desarrollo.
Además, España tiene una gran capacidad de generación de energía renovable a bajo coste, lo que favorece su posicionamiento como uno de los países europeos con mayor potencial productor y exportador de hidrógeno verde. Se espera que el hidrógeno producido mediante energías renovables desempeñe un papel fundamental en la transición energética hacia una economía descarbonizada en 2050.
Retos del hidrógeno verde
Reducir los costes de producción del hidrógeno verde
El hidrógeno verde se está convirtiendo en la opción más económica de producción de hidrógeno, si la capacidad estuviera disponible. Los expertos señalan que es necesario disminuir los costes de generación de energías renovables y de la producción del hidrógeno verde.
Además, la apuesta por la investigación e innovación permitirá diversificar las tecnologías del hidrógeno y progresar comercial y tecnológicamente. Estas medidas podrían recortar en un 85 % los costes de producción del hidrógeno verde.
Dependencia de materias primas críticas para generar hidrógeno verde
La disponibilidad de materias primas críticas condiciona la transición ecológica, pudiendo pasar de depender de combustibles fósiles a minerales, esenciales en las tecnologías de generación y almacenamiento de energía renovable e hidrógeno. Además, se prevé que su demanda actual se cuadruplique para alcanzar los objetivos de descarbonización.
Mejora de la eficiencia energética
La comunidad científica investiga cómo diversificar el tipo de materiales empleados, en la búsqueda de otros más abundantes y baratos. También, se pretende incrementar su estabilidad, durabilidad y favorecer su reciclaje, conformando la estrategia del ecodiseño que es esencial dentro para garantizar la sostenibilidad del sistema.
Integración tecnológica del hidrógeno verde
Se espera una convivencia de varias tecnologías: vehículos con motor de combustión interna que usen combustibles renovables, vehículos eléctricos de batería y vehículos eléctricos de pila de combustible de hidrógeno verde. Ambas requieren un despliegue de infraestructura de puntos de recarga e hidrogeneras e hidrolineras que permitan su abastecimiento.
Transición social y ambiental responsable
La transición hacia el hidrógeno verde supone un ahorro en emisiones de CO2 debido a que generalmente su utilización únicamente genera agua, evitando la emisión directa de gases contaminantes.
Aunque, las actuales tecnologías bajas en carbono no son automáticamente verdes y requieren la combustión del hidrógeno, al igual que ocurre en la combustión de combustibles fósiles, también puede generar óxidos de nitrógeno, que son gases de efecto invernadero. Aun así, la comparación de la cadena de valor completa de diferentes tecnologías del hidrógeno muestra que el verde tiene una huella de carbono mucho menor y un menor consumo energético.
Otro aspecto relevante es la prevención de las fugas de hidrógeno a la atmósfera para evitar potenciales cambios atmosféricos que puedan afectar a la calidad del aire.
Respecto al consumo de agua, se prevé que la transición hacia una economía del hidrógeno requerirá un menor volumen para la producción y utilización de combustibles fósiles.
Asimismo, es necesario tener en cuenta las dimensiones tecnológicas, económicas, y sociales. Con el objetivo de minimizar o evitar las actuales desigualdades demográficas, espaciales o temporales, y no trasladarlas a la nueva transición energética.
Adaptación de la regulación del hidrógeno verde
Los expertos indican que es necesario armonizar regulación, códigos y estándares internacionales para el despliegue del sector. En la actualidad, el hidrógeno tiene estándares de seguridad internacionales para los usos actuales, pero no para los nuevos. Por ello, será necesario ampliar los estudios y estándares para lograr un funcionamiento seguro.
Daniel Ramos (daniel.ramos@fi-group.com)
Green Leader en FI Group