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Hidrógeno verde capaz de competir con los combustibles fósiles

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El hidrógeno verde puede sustituir el gas natural, el diésel y la gasolina que se utilizan en barcos, camiones, autobuses y coches.

A causa de la caída en los precios de las energías renovables de bajo coste, el hidrógeno podría proporcionar una fuente de energía limpia y neutra en carbono y Europa es quien lidera esta ruta.

El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo. Se usa como insumo en la refinación de petróleo, la producción de amoníaco y metanol, y la fabricación de acero, con una demanda de 70 millones de toneladas por año. Pero es casi en su totalidad generada a partir de combustibles fósiles, liberando emisiones contaminantes. 

Un kilogramo de este tiene aproximadamente tres veces más densidad energética que la misma cantidad comparable de diésel o gasolina. Si se logra producir de manera limpia y económica, podría ser la clave para limpiar una variedad de complicados sectores estratégicos.

Actualmente, la mayor parte del hidrógeno producido se obtiene combinando gas natural y vapor de agua a altas temperaturas. Es un proceso intensivo en energía que emite grandes cantidades de dióxido de carbono, el principal gas de efecto invernadero que causa el cambio climático. Pero un porcentaje pequeño y creciente se obtiene al dividir el agua en sus elementos constituyentes mediante electricidad, un proceso conocido como electrólisis.

Esto también requiere mucha energía, pero si dicha electricidad proviene de una fuente renovable como la energía eólica o solar, la producción de emisiones nocivas se reduce una mínima cantidad. Este hidrógeno llamado “verde” es hoy en día aproximadamente tres veces más caro de producir que el derivado del gas natural (que es principalmente metano, cuyas moléculas están compuestas por un átomo de carbono unido a cuatro átomos de hidrógeno).

Hidrógeno verde

Su precio actual es la mitad de lo que costaba hace 10 años. Y podría abaratarse mucho más a medida que el coste de la energía eólica y solar siga cayendo y se activen las economías de escala para producción de esta alternativa verde. Si eso ocurre, el hidrógeno podría convertirse en un combustible estratégico para un futuro descarbonizado. Paralelamente, a medida que las técnicas de captura de carbono mejoran, se podrá generar hidrógeno a partir de gas natural sin liberar tanto dióxido de carbono a la atmósfera.

Una de las características que hacen valioso al hidrógeno es su versatilidad. Se puede quemar como sustituto de los combustibles fósiles como carbón, petróleo y gas natural. Todos estos combustibles producen dióxido de carbono cuando se queman, mientras que la quema del hidrógeno puro en una turbina produce solo vapor de agua. No obstante, también cataliza la producción de óxidos de nitrógeno nocivos debido a las altas temperaturas involucradas. Otra forma de utilizar el hidrógeno es en células de combustible, que combinan hidrógeno con oxígeno para crear agua y electricidad, lo contrario de la electrólisis, pero sin producir óxidos de nitrógeno.

El hidrógeno puede alimentar vehículos, como autobuses, trenes y aviones, ya sea a través de las células de combustible o mediante quema directa. La quema de hidrógeno también puede generar calor libre carbono para su uso en fábricas de acero, plantas de cemento y otras industrias. Y el hidrógeno verde puede sustituir a su homólogo utilizado como materia prima casi en todo, desde las refinerías hasta las plantas de fertilizantes, reduciendo las emisiones de CO. Algunos entornos industriales, como las fábricas de acero y plantas químicas, también pueden utilizar el oxígeno producido como subproducto.

El hidrógeno también se puede utilizar para almacenar energía de las centrales renovables, que luego se puede convertir de nuevo en electricidad y alimentar a la red si el viento amaina, si aparecen nubes o si aumenta la demanda.

Entre lo que ya está ocurriendo en Europa está el caso de Alemania que realizó un cambio importante a finales del año pasado, liberando a los productores del hidrógeno verde de ciertos recargos por la electricidad. Esto ha sido, en efecto, un reconocimiento por parte del Gobierno alemán de que el hidrógeno verde es una extensión de la energía solar y eólica renovable. Otras regulaciones en debate en toda Europa requerirían reducciones de carbono en las refinerías y en las fábricas de acero, y en otras industrias pesadas, bajo la Directiva sobre Energía Renovable de la Comisión Europea.

Fuente: MIT Technology Review

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