EL FUTURO SE LLAMA HIDRÓGENO VERDE
Nuestra forma de vida necesita cada vez más vatios para funcionar.
Las últimas estimaciones de la Agencia Internacional de la Energía
(AIE), publicadas a finales de 2019, prevén un aumento de la
demanda energética global de entre un 25 y un 30 % hasta 2040, lo
que en una economía dependiente del carbón y el petróleo
significaría más CO2 y el agravamiento del cambio climático. Sin
embargo, la descarbonización del planeta nos propone un mundo
distinto para 2050: más accesible, eficiente y sostenible, e
impulsado por energías limpias como el hidrógeno verde.
(Información de Iberdrola)
QUÉ ES EL HIDRÓGENO VERDE Y CÓMO SE OBTIENE
Esta tecnología se basa en la generación de hidrógeno —un
combustible universal, ligero y muy reactivo— a través de un
proceso químico conocido como electrólisis. Este método utiliza la
corriente eléctrica para separar el hidrógeno del oxígeno que hay
en el agua, por lo que, si esa electricidad se obtiene de fuentes
renovables, produciremos energía sin emitir dióxido de carbono a
la atmósfera.
Esta manera de obtener hidrógeno verde, como apunta la AIE,
ahorraría los 830 millones de toneladas anuales de CO2 que se
originan cuando este gas se produce mediante combustibles fósiles.
Asimismo, reemplazar todo el hidrógeno gris mundial significaría
3.000 TWh renovables adicionales al año —similar a la demanda
eléctrica actual en Europa—. No obstante, existen algunos
interrogantes sobre la viabilidad del hidrógeno verde por su alto
coste de producción; unas dudas razonables que se disiparán
conforme avance la descarbonización del planeta y, en
consecuencia, se abarate la generación de energía renovable.
HIDRÓGENO,
ENERGÍA BARATA E INAGOTABLE
La tecnología del hidrógeno puede ser una de las alternativas
energéticas al petróleo que permita sortear los problemas
ambientales que plantea el actual uso de combustibles fósiles, que
es insostenible, pero sólo en el plazo de varias décadas, y a
condición de que los países inviertan de forma decidida por este
tipo de energía.
Por CRISTIAN FRERS, Técnico Superior en Gestión Ambiental y
Técnico Superior en Comunicación Social - E-mail:
cristianfrers@hotmail.com
Prototipo de avión diseñado por Airbus con hidrogeno como
combustible.
Históricamente y desde hace algo más de doscientos años, el manejo
por parte del hombre de formas de energía de mayor densidad que la
leña, como el carbón, luego el petróleo y ahora el gas natural han
brindado junto a la tecnología de conversión del calor en trabajo
mecánico y electricidad, aquellas otras tecnologías que facilitan
y permiten acceder a superiores servicios de transporte, fuerza
motriz, comunicaciones, confort en el hogar y perfeccionamiento
del comercio.
El conjunto de tecnologías especialmente desarrolladas en el siglo
XX, ha elevado el nivel de consumo de energía per capita en la
mayoría de los países. Ese parámetro se toma como sinónimo de
bienestar.
También, esa mayor cantidad de energía permite incrementar la
producción de alimentos, considerando que el riego y los
fertilizantes son en buena medida el resultado del dominio
energético dentro del bagaje cultural evolutivo de la humanidad,
hechos que han posibilitado el incremento vertiginoso de la
población global. Toda esta bonanza que parecía orientada hacia un
destino continuo y mejor, colapsa y resulta inconveniente para el
interés común.
Afortunadamente, el ingenio humano, impulsado muchas veces por la
necesidad de encontrar alternativas, logrará en las fuentes
renovables directas o derivadas del sol, como el viento, la
hidráulica, la geotermia y la biomasa el recurso energético
primario que le permita mantener el consumo per capita e incluir
al tercio de población mundial, hoy todavía carente de servicios
energéticos. Esto permitiría que el hombre no sea dependiente
exclusivo de la tracción a sangre o la leña, cuando se tiene,
empleada directamente como fuente de calor.
Así, aparece el hidrógeno, elemento en estado gaseoso en
condiciones ambientales normales, pero que es factible de
almacenamiento, transporte y distribución, lo que permite su
aplicación a cualquier segmento de la demanda.
El hidrógeno fue descubierto por el científico británico
Henry Cavendish, en 1776, quién informó de un experimento en
el que había obtenido agua a partir de la combinación de oxígeno e
hidrógeno, con la ayuda de una chispa eléctrica. Como esto
elementos, no eran conocidos los denomino "aire sustentador de la
vida" y "aire inflamable" respectivamente. El químico francés
Antoine Lauren Lavoisier consiguió repetir con éxito el
experimento en 1785 y dio el nombre de oxígeno al "aire
sustentador de la vida" y el de hidrógeno al "aire inflamable".
El hidrógeno es el elemento más ligero, más básico y más ubicuo
del universo. Cuando se utiliza como fuente de energía, se
convierte en el combustible eterno. Nunca se termina y, como no
contiene un solo átomo de carbono, no emite dióxido de carbono. El
hidrógeno se encuentra repartido por todo el planeta: en el agua,
en los combustibles fósiles y en los seres vivos. Sin embargo,
raramente aparece en estado libre en la naturaleza, sino que tiene
que ser extraído de fuentes naturales.
El hidrógeno es un elemento químico que contiene energía y que
puede ser almacenado en forma líquida o gaseosa. Es 14 veces más
ligero que el aire, incoloro, inodoro y no tóxico, ya que su único
producto luego de la combustión es agua.
El hidrógeno no es fuente primaria de energía, no es un
combustible que podamos extraer directamente de la tierra como el
gas natural.
La fuente más común de hidrógeno es el agua. Se obtiene por la
descomposición química del agua en oxígeno e hidrógeno partir de
la acción de una corriente eléctrica (electrólisis) generada por
fuentes de energía renovable (solar fotovoltaica, eólica, etc.).
Este proceso divide el agua, produciendo oxígeno puro e hidrógeno.
El hidrógeno obtenido puede ser comprimido y almacenado en celdas
por varios meses hasta que se lo necesite. El hidrógeno representa
energía almacenada, se puede quemar como cualquier combustible
para producir calor, impulsar un motor, o producir electricidad en
una turbina.
¿Que pasaría si todos los vehículos obtuvieran de repente su
energía a partir de células de combustible basadas en el
hidrógeno?
Distintos estudios sostienen que tal conversión mejoraría la
calidad del aire, la salud humana y el clima, sobre todo si se
utilizara el viento en la generación de la electricidad necesaria
para extraer el hidrógeno del agua en un proceso sin
contaminación.
De forma semejante a cómo se bombea el gas en tanques, el
hidrógeno se bombearía en células de combustible que se basan en
procesos químicos y no en la combustión, para impulsar los
vehículos. Cuando el hidrógeno fluye a través de los
compartimientos de la célula de combustible, reacciona con el
oxígeno para producir agua y energía.
Tal conversión podría evitar anualmente millones de casos de
enfermedades respiratorias y decenas de miles de casos de
hospitalización.
La conversión de todos los vehículos actuales en vehículos
alimentados por células de combustible recargadas por el viento,
podría hacerse a un costo de combustible comparable con el de la
gasolina, e incluso menor si se consideran los efectos de la
gasolina sobre la salud.
Las ventajas de utilizar el hidrógeno como energía son:
-No produce contaminación ni consume recursos naturales: El
hidrógeno se toma del agua y luego se oxida y se devuelve al agua.
No hay productos secundarios ni tóxicos de ningún tipo que puedan
producirse en este proceso.
-Seguridad: Los sistemas de hidrógeno tienen una historia de
seguridad muy impresionante. En muchos casos, el hidrógeno es más
seguro que el combustible que está siendo reemplazado. Además de
disiparse rápidamente en la atmósfera si se fuga, el hidrógeno, en
contraste con los otros combustibles, no es tóxico en absoluto.
-Alta eficiencia: Las celdas de combustible convierten la energía
química directamente a electricidad con mayor eficiencia que
ningún otro sistema de energía.
-Funcionamiento silencioso: En funcionamiento normal, la celda de
combustible es casi absolutamente silenciosa.
-Larga vida y poco mantenimiento: Aunque las celdas de combustible
todavía no han comprobado la extensión de su vida útil,
probablamente tendrán una vida significativamente más larga que
las máquinas que reemplacen.
-Modularidad: Se puede elaborar las celdas de combustible en
cualquier tamaño, tan pequeñas como para impulsar una carretilla
de golf o tan grandes como para generar energía para una comunidad
entera. Esta modularidad permite aumentar la energía de los
sistemas según los crecimientos de la demanda energética,
reduciendo drásticamente los costos iniciales.
Lo novedoso de esta tecnología es que la producción de hidrógeno
es realizada a partir de fuentes de energías renovables.
La economía del hidrógeno posibilita una enorme redistribución del
poder, con consecuencias trascendentales para la sociedad. El
hidrógeno tiene el potencial de poner fin a la dependencia que el
mundo tiene del petróleo importado y de ayudar a eliminar el
peligroso juego geopolítico que se está dando entre los países
musulmanes y los países occidentales. Reducirá drásticamente las
emisiones de dióxido de carbono y mitigará los efectos del
calentamiento global. Y dado que es tan abundante y existe en
todas las partes del mundo, todos los seres humanos dispondrán de
energía.
En la búsqueda de una fuente de energía más limpia, la culminación
debe ser el hidrógeno mismo; hoy se están desarrollando
tecnologías para hacer esto realidad. El hidrógeno tiene el
potencial de ser utilizado en prácticamente todas las aplicaciones
donde actualmente se utiliza combustible fósil, por lo que
podríamos alcanzar pronto una economía de hidrógeno.
Nos hallamos en el vértice de una nueva época histórica en la que
todas las posibilidades se mantienen abiertas. El hidrógeno, la
materia misma de las que están hechas las estrellas como nuestro
sol, esta comenzando a ser controlado por el ingenio humano y
aprovechado para fines humanos. Proyectar la ruta adecuada al
comienzo del viaje es esencial si queremos convertir la gran
promesa de una era del hidrógeno en una realidad viable para
nuestro hijos y en un valioso legado para las generaciones que
vendrán atrás nuestro.
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