El hidrógeno es el elemento químico más simple –está formado únicamente por un protón y un electrón–, y, sin embargo, es uno de los más importantes para la vida (combinado con el oxígeno forma el agua: H2O). Además, es el elemento más abundante en el universo.
Como forma de energía su uso no es nuevo (se utilizó como combustible y como generador de energía durante el primer viaje de la NASA a la luna). Pero el hidrógeno hoy constituye el epicentro de una revolución energética. El llamado hidrógeno verde está llamado a ser la piedra angular en la transición energética hacia un mundo descarbonizado, es decir, libre de emisiones de CO2.
¿Qué es el hidrogeno verde?
El hidrógeno no es una fuente primaria de energía sino un vector energético. Esto significa que es una sustancia capaz de almacenar energía que puede verterse de forma controlada cuando se necesite.
El hidrógeno reacciona con el aire, generando electricidad y liberándose vapor de agua, en lugar de los gases de efecto invernadero que provienen de los combustibles fósiles. Así, genera electricidad o calor de manera totalmente limpia.
Pero para que el hidrógeno pueda transformarse en combustible o en generador de electricidad, debe ser previamente tratado, ya que no lo encontramos en la naturaleza en su forma más pura. Y para obtener hidrógeno como elemento aislado se requieren grandes cantidades de energía. El hidrógeno solo es renovable si el proceso utilizado en su extracción también lo es. Es decir, el hidrógeno verde es aquel que se he obtenido sin generar emisiones contaminantes mediante un proceso llamado “electrólisis del agua” (separación del oxígeno y el hidrógeno de la molécula de agua usando la corriente eléctrica) a partir de electricidad procedente de energías renovables.
En el siguiente Vídeo de Iberdrola se puede ver en detalle cómo funciona el hidrógeno verde.
¿Para qué sirve el hidrógeno verde?
Como combustible, el hidrógeno funciona en gran parte de la misma manera que el gas natural. Puede convertirse en electricidad o en combustible para cubrir necesidades comerciales, de transporte, industriales o incluso residenciales.
Así, el hidrógeno se utiliza como materia prima en la industria química para fabricar amoniaco y fertilizantes, en la industria petroquímica para el refinado del petróleo y en la metalurgia para obtener acero. Con lo que el uso del hidrógeno verde haría estos procesos sostenibles.
El uso del hidrógeno verde como combustible será una de las claves para ayudar a la descarbonización del transporte, sobre todo el de larga distancia y el aéreo.
¿Cómo se transporta el hidrógeno verde?
Debido a su poco peso, el hidrógeno verde y los combustibles a base de hidrógeno pueden transportar la energía verde a lugares remotos donde se necesite. Eso sí, es altamente inflamable.
Hidrógeno verde: ventajas y desventajas
Ventajas
El hidrógeno producido a partir de fuentes renovables es beneficioso para el medio ambiente. Esta manera de obtener hidrógeno verde, como apunta la Agencia Internacional de la Energía (IEA por sus siglas en inglés) en un informe publicado a finales de 2019, ahorraría los 830 millones de toneladas anuales de CO2 que se originan cuando este gas se produce mediante combustibles fósiles.
El hidrógeno es, además, fácil de almacenar, transportable –puede mezclarse con el gas natural hasta en un 20% y viajar por los mismos canales e infraestructuras del gas– y puede transformarse en electricidad o combustibles sintéticos y utilizarse con fines domésticos, comerciales, industriales o de movilidad.
Desventajas
Sin embargo, el hidrógeno verde es más costoso de producir. La electrólisis no es muy eficiente. Los electrolizadores son una tecnología relativamente madura que se utiliza desde hace tiempo en determinados procesos industriales, como la producción de cloro en el proceso cloro alcalino (en el que se produce hidrógeno como subproducto). Sin embargo, su uso para la producción dedicada de hidrógeno verde aún no se ha generalizado.
La IEA estima en el mismo estudio que el hidrógeno verde podría llegar a ser competitivo en 2030. El actual coste de producir un kilogramo de hidrógeno con gas natural está comprendido entre 0,5 y 1,7 dólares, dependiendo de la región, mientras que aplicar tecnologías de captura, uso y almacenamiento de carbono (CCUS, por sus siglas en inglés) hace que el coste crezca hasta 1-2 dólares, y producirlo a través de renovables, hoy, cuesta entre 3 y 8 dólares por kilo. Para cerrar esta brecha será necesario reducir los costes de los electrolizadores y, lo que es más importante, el precio de la electricidad baja en carbono, así como aumentar los factores de carga.
No obstante, la IEA pronostica que con las economías de escala y la disminución del coste de las renovables, la producción de hidrógeno verde será más competitiva. También hay que tener en cuenta que el gas natural, a medida que se eleven los impuestos al carbono para combatir el cambio climático, dejará de ser tan competitivo.
Coches con hidrógeno verde
Los vehículos de combustión interna de hidrógeno son propulsados por motores alternativos de combustión en los que se usa como combustible hidrógeno o una mezcla de hidrocarburos e hidrógeno.
Por otro lado, los de autonomía extendida son vehículos eléctricos de batería que están equipados con un sistema de almacenamiento de hidrógeno y pila de combustible que permite recargar la batería. A través de pilas de combustible se realiza el proceso inverso a la producción de hidrógeno; es decir, se utiliza el hidrógeno producido por fuentes renovables para producir electricidad y esta se convierte en la fuerza motriz para los vehículos. De hecho, el hidrógeno verde se está posicionando como el combustible del futuro para largas distancias por carretera, transporte pesado de mercancías, autobuses, trenes, barcos y aviación
Hidrogeno verde vs hidrogeno gris
Según la materia primaria que se utilice en la producción del hidrógeno y de las emisiones de CO2 que se generen en el proceso, el hidrógeno clasifica en tres colores: verde, gris y azul.
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El Hidrógeno verde o renovable: se genera a partir de electricidad procedente de energías renovables.
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Hidrógeno gris: producido a partir de hidrocarburos como el gas natural, metano u otros gases contaminantes. Casi el 99% del hidrógeno se produce a partir de hidrocarburos, lo que hace que su propia producción sea una fuente abundante de emisiones de dióxido de carbono (CO2).
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Hidrógeno azul: se obtiene de forma parecida al hidrógeno gris, pero se le aplican tecnologías de captura y almacenamiento de carbono (CAC) que reduce considerablemente las emisiones de carbono emitidas durante el proceso.
¿Cómo invertir en hidrógeno verde?
El Gobierno aprobó a mediados de diciembre un plan estratégico para la recuperación y transformación económica (PERTE) para impulsar el desarrollo de las tecnologías vinculadas a las energías renovables, el hidrógeno renovable y el almacenamiento.
El primer consorcio para el desarrollo del hidrógeno verde en España ha echado a andar a finales de enero de 2022 con la participación de 33 entidades de los sectores energético, industrial y de transporte.
Este proyecto prevé movilizar una inversión total superior a 16.300 millones de euros y la creación de más de 280.000 puestos de trabajo. El Ministerio para la Transición Ecológica tiene previsto lanzar las líneas de ayudas entre 2022 y 2023, y los proyectos se podrán ejecutar hasta 2026.
Bank of America prevé que para 2050 el hidrógeno supondrá un 25% del negocio actual de gasistas y petroleras.
Como inversor puedes:
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Comprar acciones de empresas cotizadas dedicadas al hidrógeno
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Invertir en fondos de inversión centrados en el hidrógeno (te recomendamos este artículo de El Confidencial)
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Invertir en fondos de inversión en empresas renovables
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Invertir en el índice de hidrógeno E-Hygrogen North America Index (DE000SL0A2B7), que comenzó a cotizar en julio de 2020.
