El hidrógeno fue identificado por primera vez como un elemento distinto en el año 1776 por el científico británico Henry Cavendish tras obtener gas hidrógeno mediante la reacción del zinc metálico con el ácido clorhídrico. En el año 1800 William Nicholson y Sir Anthony Carlisle descubrieron que la aplicación de corriente eléctrica al agua producía gases de hidrógeno y oxígeno. Este proceso se denominó posteriormente «electrólisis«.
Medio siglo después (1845), Sir William Grove, científico y juez inglés, demostró que la combinación de gases de hidrógeno y oxígeno producía agua y una corriente eléctrica creando una «batería de gas». Se ganó el título de «Padre de la pila de combustible» por su logro.
Pero no fue hasta 1973, con el embargo petrolero de la OPEP y la consiguiente crisis de suministro, sugirió que la era del petróleo barato no sería para siempre y que el mundo necesitaba combustibles alternativos. Se inició el desarrollo de pilas de combustible de hidrógeno para aplicaciones comerciales convencionales.
El hidrógeno tiene un alto contenido energético por unidad de masa. Sin embargo, a temperatura ambiente y presión atmosférica, tiene un contenido energético muy bajo por unidad de volumen en comparación con los combustibles líquidos o incluso con el gas natural. Por esta razón, se suele comprimir o licuar bajando su temperatura por debajo de los 33 K. Los tanques de alta presión pesan mucho más que el hidrógeno que pueden contener. Por ejemplo, en el Toyota Mirai de 2014, un depósito lleno contiene únicamente un 5,7% en peso de hidrógeno, siendo el resto de su masa la del depósito.
El combustible de hidrógeno es peligroso por su baja energía de ignición y su alta energía de combustión, y porque tiende a escaparse fácilmente de los depósitos. Cabe recalcar que los dos primeros problemas son compartidos por la mayoría de los combustibles fósiles, como por ejemplo el gas natural.
Hoy en día existen múltiples procesos para producir hidrógeno. En este documento tan solo nos centraremos en los que producen hidrógeno verde, es decir, los que no emiten gas de efecto invernadero. Los electrolizadores utilizan electricidad para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. Esta tecnología está bien desarrollada y disponible comercialmente, y se están desarrollando sistemas que pueden utilizar eficientemente la energía renovable intermitente.
El tamaño de los electrolizadores puede variar desde equipos pequeños, del tamaño de un electrodoméstico, muy adecuados para la producción de hidrógeno a pequeña escala, hasta instalaciones centrales de producción a gran escala que podrían vincularse directamente a energías renovables u otras formas de producción de electricidad que no emitan gases de efecto invernadero. También tenemos los procesos de división solar directa del agua, o fotolíticos, que utilizan la energía luminosa para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. Estos procesos se encuentran actualmente en diversas fases iniciales de investigación, pero ofrecen un potencial a largo plazo para la producción sostenible de hidrógeno con un bajo impacto medioambiental.
En los últimos años, con cada vez más conciencia de la crisis climática, se ha dado un empuje con nuevos fondos a la investigación del hidrógeno. Un ejemplo podría ser el impulso que da la ley europea del clima convierte en obligación legal alcanzar el objetivo climático de la UE de reducir las emisiones de la UE en al menos un 55% para 2030. Los países de la UE están trabajando en una nueva legislación para alcanzar este objetivo y hacer que la UE sea climáticamente neutra en 2050. Con este objetivo, varias empresas han empezado a buscar vías alternativas a los combustibles tradicionales.
El primer proyecto de hidrógeno de Indus
El primer proyecto de Indus relacionado con el hidrógeno fue la hidrogenera de Iberdrola en la Zona Franca. En ese proyecto no diseñamos la producción en sí, ni tampoco definimos los equipos necesarios, sino que nos encargamos de la parte de legalizaciones y permisos. Este primer proyecto nos ofreció una perspectiva de cómo era el mercado del hidrógeno, sus grandes problemas, como por ejemplo la falta de legislación actualizada, y su gran potencial en un futuro no lejano.
Precisamente, en términos legislativos, la UE está redactando una actualización de la ISO 22734:2019, con la cual se integran tanto las generaciones industriales, comerciales y residenciales. La norma vigente UNE ISO 22734:2011, tiene muchas áreas grises o poco específicas, por ejemplo especificaciones de las tuberías, el venteo del hidrógeno o el almacenamiento in-situ del mismo.
El hidrógeno, como fuente de energía del futuro
Así pues, desde Indus continuamos haciendo ofertas para realizar proyectos de hidrógeno hasta que en septiembre de 2022 recibimos el encargo de desarrollar un estudio de fiabilidad para una planta cerca de Barcelona. Este cliente actualmente quema gas para calentar su materia prima y se planteaba si el mismo procedimiento, pero hecho con hidrógeno, sería viable. Las consignas eran muy claras, producción in-situ y verde. A día de hoy no parece ser muy rentable, ya que el cliente quiere utilizar energía de la red eléctrica y no dispone de placas solares. Este es la gran barrera que en los próximos años se tendrá que superar: la potencia necesaria requiere una gran infraestructura de generación eléctrica o un precio muy bajo de electricidad de red.
En diciembre de 2022 se ha anunciado el acuerdo entre Portugal, Francia y España para construir el H2Med. Un hidroducto que suministrará cerca del 10% del total de hidrógeno verde al resto de Europa. Esta es una gran noticia para el sector, ya que las hidrogeneras se instalarán tanto en Portugal como en España. La capacidad actual de estos países no llega a la 1 MT por año, y se estima que más del 90% proviene de combustibles fósiles. El objetivo es llegar a poder suministrar alrededor de 2 MT por año, así que en estos próximos años veremos una gran inversión público-privada en el sector.
Recent Comments