Día del Hidrógeno 2023
Desvelamos el futuro energético en el Día Mundial del Hidrógeno
Cada 8 de octubre, científicos e ingenieros de todo el mundo celebran el Día Mundial del Hidrógeno y las Celdas de Combustible, una oportunidad para destacar la importancia de este elemento químico y su papel en la transición hacia un futuro energético más limpio y equitativo. Plenamente alineados con este objetivo, desde Iberdrola trabajamos para acelerar la producción limpia de hidrógeno verde y encontrar vías de almacenamiento seguro y sostenible.
La elección de la fecha del Día Mundial del Hidrógeno atiende a una razón tan numérica como curiosa: el peso atómico de este elemento químico es 1.008, que a su vez podemos representar como 10/08 en el calendario. La Asociación de Energía de Pilas de Combustible e Hidrógeno (FCHEA) estadounidense creó esta efeméride en 2015 para reconocer la relevancia del hidrógeno limpio, que se produce con cero o casi cero emisiones.
El potencial del hidrógeno es enorme, en primer lugar, porque es el elemento químico más abundante en el universo. Es el principal componente de las estrellas y de los planetas gaseosos, pero rara vez se encuentra en estado puro en la Tierra. Suele combinarse con otros elementos como el oxígeno en el agua (H2O) o el carbono en los hidrocarburos (CH4, C2H6, etc.). Para obtener hidrógeno renovable, es necesario extraerlo de de la molécula del agua (H2O), mediante el proceso de la electrólisis.
El hidrógeno renovable se alza como un vector energético clave para la transición energética y con una amplia gama de posibles aplicaciones. Es la solución para descarbonizar aquellos sectores denominados “difíciles de abatir”. Por razones tecnológicas, es difícil electrificar el consumo de sectores industriales como el del amoniaco o los fertilizantes, el refino o el sector de la movilidad pesada, donde el hidrógeno verde será clave para lograr la descarbonización, comenzando a reemplazar aquellos que ya utilizan hidrógeno gris, y con el tiempo se irán introduciendo nuevos usos, bien para el hidrógeno o bien para sus derivados: amoniaco o metanol verde.
El hidrógeno verde impulsará el crecimiento de la energía renovable, ya que para su producción se necesita electricidad procedente de energías renovables. Motivo que lo convierte en un impulsor más de la transición energética hacia una economía más descarbonizada e independiente de los combustibles fósiles importados.
Tipos de hidrógeno y ventajas de cada uno de ellos
El hidrógeno puede clasificarse en varios tipos teniendo en cuenta la materia prima necesaria para su obtención y las emisiones de CO2 que puede generar. Además, cada categoría de hidrógeno cuenta con una serie de ventajas y desventajas frente a los demás:
Hidrógeno verde
El hidrógeno verde se produce mediante la electrólisis del agua utilizando electricidad generada a partir de energías renovables. El resultado se utiliza en sustitución del hidrógeno gris en procesos industriales o para descarbonizar la movilidad pesada. Es, por tanto, un proceso libre de emisiones contaminantes en toda su cadena de valor.
En hidrógeno verde no emite CO2 en su producción.
Hidrógeno azul
El proceso de obtención de hidrógeno azul implica el uso de hidrocarburos. A partir de compuestos como el metano, por ejemplo, se realiza un proceso químico llamado “reformado” que permite obtener hidrógeno, por un lado, y dióxido de carbono, por otro. Después se aplican técnicas de captura y almacenamiento de carbono, para reducir las emisiones liberadas a la atmósfera. El resultado es un hidrógeno que, aunque no se produce directamente a partir de fuentes de energía renovable, es considerado más limpio que el hidrógeno gris.
Este proceso se puede producir aprovechando infraestructuras tan extendidas como las de gas natural. Sin embargo, no reduce completamente las emisiones de efecto invernadero, todavía depende del gas natural como materia prima y requiere infraestructura de captura de CO2.
Cada tonelada producida de hidrógeno azul emite 1 tonelada de CO2.
Hidrógeno gris
El hidrógeno gris procede de combustibles fósiles: es producido a partir de gas natural u otros hidrocarburos ligeros como metano o gases licuados de petróleo mediante procesos de reformado. Se usa en la industria de la refinería, en la de los fertilizantes. Aunque se obtiene de una manera similar al hidrógeno azul, las emisiones de dióxido de carbono no son controladas por lo que la contaminación es mayor.
Cada tonelada producida de hidrógeno gris emite 9 toneladas de CO2.
Actualmente, el 99 % del hidrógeno consumido en España es de tipo gris, con emisiones de CO2.
Otros tipos de hidrógeno
Además de estos tipos, existen otros colores adicionales para clasificar el hidrógeno.
- Hidrógeno marrón o negro: se produce a través de la gasificación del carbón.
- Hidrógeno turquesa: se obtiene por gasificación de hidrocarburos a través de una reacción de pirólisis, una degradación térmica a temperaturas muy altas en ausencia de oxígeno.
- Hidrógeno rosa: utiliza electricidad generada en una central nuclear para realizar la electrólisis.
- Hidrógeno violeta: sigue el mismo proceso que combina con calor y reacciones termoquímicas.
- Hidrógeno amarillo: la electricidad utilizada para la electrólisis procede de fuentes mixtas (desde energías renovables hasta combustibles fósiles).
Metanol verde
Descubre el combustible que puede acelerar la transición energética del transporte marítimo.
Hidrogeneras
Las hidrogeneras son fundamentales para el impulso de la movilidad sostenible. Pero, ¿qué son y cómo funcionan?
¿Cuál es el futuro del hidrógeno en el sector energético?
El hidrógeno representará hasta el 12 % del uso de energía en el mundo para 2050, según la Agencia Internacional de Energía Renovable (IRENA). Además, la organización estima que el coste de las instalaciones de hidrógeno puede decrecer desde un 40 % hasta un 80 % a largo plazo. Esto, junto al abaratamiento de las energías renovables y el desarrollo de equipos de electrólisis con mayor madurez, puede abrir la puerta a que esta tecnología sea cada vez más rentable.
Planes de futuro para el hidrógeno
A medida que la tecnología del hidrógeno verde madure —amparada por la innovación tecnológica, la colaboración internacional y las políticas y regulaciones favorables— asumirá más y más usos estratégicos. Algunos de los planes futuros de aplicación más destacados son:
Descarbonización de la industria
Uno de los principales objetivos de la transición energética es reducir las emisiones de carbono de los sectores industriales. El hidrógeno verde se utilizará en la industria para reemplazar el hidrógeno procedente de combustibles fósiles en procesos productivos de sectores el químico, el refino o la industria calor intensiva.
Descarbonización de la movilidad pesada
El transporte pesado es otro de los sectores clave para ser descarbonizado mediante hidrógeno verde donde, mediante una pila de combustible de hidrógeno, se ofrecen una alternativa de movilidad pesada sin emisiones de carbono.
Iberdrola es pionera en descarbonización de este sector con el Proyecto Hidrógeno Verde Barcelona, la primera hidrogenera de uso público de España para descarbonización de flotas, operativa desde enero de 2022.
Proyectos donde el hidrógeno sea una de las principales fuentes de energía: casos de éxito
Las infraestructuras de hidrógeno verde están cada vez más extendidas. Desde Iberdrola encabezamos el desarrollo mundial del hidrógeno verde con proyectos en países como España, Reino Unido, Australia, Brasil y Estados Unidos para responder a las necesidades de electrificación y descarbonización de sectores como la industria o el transporte pesado. El objetivo es desarrollar una industria que cubra toda la cadena de valor de este vector energético.
Entre nuestros grandes proyectos destaca la construcción de la mayor planta de hidrógeno renovable de Europa, con 20 MW de electrolizador, ubicada en Puertollano (España). Este proyecto está ya operativo y produce hidrógeno verde para reemplazo de hidrógeno gris para la fabricación de fertilizantes y amoniaco verdes.
En España Iberdrola ha anunciado la construcción de la mayor planta de amoniaco verde que estará ubicada en Huelva. Este amoniaco se producirá a partir de hidrógeno verde. Esta planta será viable gracias a los fondos europeos y producirá 100.000 t/año suponiendo una inversión de 750 millones de euros. Además, será la primera planta que pondrá en marcha el corredor marítimo del hidrógeno verde entre el sur y el norte de Europa, lo que permitirá impulsar la descarbonización de la industria en Países Bajos y Alemania.
En Australia, se está desarrollando una planta de producción de hidrógeno y metanol verde en Bell Bay, en el norte de Tasmania junto al desarrollador de hidrógeno ABEL Energy. El proyecto, denominado Bell Bay Powerfuels, está respaldado por el gobierno australiano y prevé llegar a producir 300.000 toneladas de metanol verde en su segunda fase, con el objetivo de descarbonizar el sector marítimo y otras aplicaciones menores.
También exploramos nuevas aplicaciones como el amoniaco verde. En 2023 hemos sellado con Trammo el mayor acuerdo marco de este producto en Europa hasta la fecha para la compraventa de hasta 100.000 toneladas anuales a partir de 2026. Además, mantenemos una alianza con Sempra Infrastructure para el desarrollo conjunto de proyectos de hidrógeno y amoníaco verde en Estados Unidos alimentados por fuentes renovables.
