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¿Será el Hidrógeno el combustible del futuro?


La transición hacia el hidrógeno como fuente de energía clave tiene un gran potencial para transformar la industria energética y abordar desafíos medioambientales urgentes. El hidrógeno, con su historia compartida con la energía durante más de 200 años, es ligero, almacenable, denso en energía y no produce emisiones directas de contaminantes o gases de efecto invernadero​​. Actualmente, la mayoría del hidrógeno se produce a partir de gas natural, lo que representa aproximadamente el 6% del uso mundial de gas natural. Sin embargo, los costos de producción varían significativamente en todo el mundo, siendo influenciados por los precios del gas y los gastos de capital​​.

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A pesar de que menos del 0.1% de la producción mundial de hidrógeno proviene actualmente de la electrólisis del agua, el interés en el hidrógeno electrolítico está creciendo debido a la reducción de costos en la electricidad renovable, especialmente de la energía solar fotovoltaica y eólica​​. Este tipo de hidrógeno puede ser una opción prometedora para almacenar energía renovable a largo plazo y transportar energía desde regiones ricas en recursos solares y eólicos a ciudades con alta demanda de energía​​.

El uso de hidrógeno está dominado actualmente por la industria, pero para que contribuya significativamente a las transiciones de energía limpia, debe adoptarse en sectores donde actualmente está casi ausente, como el transporte, la construcción y la generación de energía​​. La Agencia Internacional de Energía (IEA) enfatiza la necesidad de una acción ambiciosa, enfocada y a corto plazo para superar barreras y reducir costos, identificando cadenas de valor que ofrecen oportunidades para escalar la oferta y demanda de hidrógeno​​.

Sin embargo, hay desafíos significativos, incluyendo los altos costos de producción de hidrógeno a partir de energía baja en carbono, el desarrollo lento de la infraestructura de hidrógeno, la dependencia actual del hidrógeno de los combustibles fósiles y las regulaciones que limitan el desarrollo de una industria de hidrógeno limpia​​. A pesar de estos desafíos, el hidrógeno representa una oportunidad valiosa para abordar problemas críticos de energía, mejorar la calidad del aire y fortalecer la seguridad energética​​.

¿Por qué el Hidrógeno?

  • Es el elemento más abundante del planeta.
  • Aunque en temas energéticos no lleva la delantera se utiliza desde hace muchos años en la industria.
  • Ya posee revisadas medidas de seguridad con un historial impecable.
  • Se puede obtener de forma totalmente saludable para el medio ambiente utilizando energía renovable.
  • Su combustión solo es capaz de generar agua al ambiente, con contaminación cero.

El costo de la obtención del hidrógeno puede condicionar lo que se piense de él, como combustible sustituto de los hidrocarburos. Lo más común es la producción a base de gas natural lo que condiciona los precios dependiendo del gas natural. Existe un método alternativo (Electrólisis) que aunque rezagado a niveles industriales puede comenzar a ser el líder del sector en la producción de hidrógeno. Este método, combinado con modernas instalaciones de energía renovable, pueden generar gas hidrógeno completamente limpio de emisión contaminante.

Electrolisis

La electrólisis del agua, se basa en separar los compuestos químicos del agua (H2O) y Obtener Hidrógeno y Oxígeno por separado. Para esto necesitamos electricidad.

Electrolisis-hidrogeno

Una genial idea sería crear una planta de generación que sea capaz de utilizar energías renovables, por ejemplo; Solar y Eólica y utilizar toda la energía generada o solo el excedente y almacenarlo en forma de Hidrógeno, garantizando un bucle diario de generación limpia completamente rentable.

La eficiencia del proceso de electrólisis es del 80 %, lo que significa que por cada kWh de electricidad empleado obtendremos al menos 0,8 kWh en forma de hidrógeno. Cada kWh equivale a 3,6 MJ y el poder calorífico superior es de 141,86 MJ/kg. Si calculamos vemos que con 1 MWh se conseguiría producir más de 20 kg de hidrógeno lo que daría para 2500 km de autonomía en un vehículo de pila de combustible.

¿Qué es la pila de combustible?

Sin dudas es una tecnología que puede salvar la industria de su carencia energética. Las pilas de Hidrógeno generan electricidad sin piezas móviles, sin vibraciones, sin lubricantes ni ruidosos mecanismos y todo de forma más eficiente.

pilacombustible

La pila de hidrógeno es un dispositivo electroquímico capaz de generar corriente eléctrica al combinar hidrógeno + oxígeno. El funcionamiento se basa en el mismo principio de las pilas convencionales, ánodo + cátodo y un electrolito. En este caso el ánodo y el cátodo son sustancias que se aportan desde el exterior (Hidrógeno + Oxígeno) y la pila se mantiene generando corriente mientras se mantenga abastecida.

Las pilas de hidrógeno aún se consideran una tecnología muy cara. La AIE afirma que en la actualidad una pila de hidrógeno cuesta 200 €/kW, esperando en un futuro llegar a 40 €/kW , cuando se llegue a la producción anual de 500.000 coches. Para hacernos una idea, la pila de combustible del Toyota Mirai es de 114 kW lo que nos costaría 20.000 €.

En conclusión, hablamos de una tecnología que sin dudas marcará el futuro energético del planeta. Es natural preguntarse, ¿Por qué, si se conoce desde hace tanto tiempo su potencial no se ha desarrollado más?

Es cierto que la industria no siempre a dispuesto de los materiales y la tecnología con los que contamos en la actualidad. Tengamos algo presente, si la industria ha sido totalmente dependiente del petróleo durante años, siendo además un sistema altamente rentable para grandes compañías, ¿Por qué no se desarrollaron otras alternativas?. Es poco probable que se busquen energías alternativas, cuando las empresas dominantes controlan el mercado y están ganados sumas estratosféricas de dinero. ¿No crees?.

No es hasta hoy, cuando ya sabemos que el petróleo tiene sus reservas mundiales en extinción, cuando competimos en la búsqueda de una fuente de energía sustituta. Solo esperemos que los recursos que le quedan al planeta los aprovechemos en desarrollar energías alternativas capaces de satisfacer nuestra creciente demanda.

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