Cómo guardar los rayos de sol para el invierno

El desarrollo de energías sostenibles para combatir el cambio climático es imparable. Para conseguir los objetivos de descarbonización de la economía –Europa quiere ser neutra en emisiones en 2050– los países han empezado a incentivar la producción del llamado hidrógeno renovable, que se obtiene a partir de fuentes de energía libres de emisiones. Para producirlo, se recurre a la electrólisis del agua, que consiste en la separación de la molécula de este elemento en sus dos componentes (hidrógeno y oxígeno) mediante la aplicación de corriente eléctrica en un dispositivo denominado electrolizador. Si esa corriente procede de energías 100% renovables, el producto que se obtiene tendrá cero emisiones de CO₂. Existen también otros métodos de producción como el reformado con vapor de biogases, bioalcoholes o residuos orgánicos, la fotoelectrocatálisis, la termólisis del agua o la producción por microorganismos, entre otros.

Las ventajas del hidrógeno renovable son numerosas. Se trata de un elemento infinito que no produce emisiones, cuyo residuo es solo el vapor de agua y que destaca sobre todo por su versatilidad. Así, este gas puede hacer sostenibles sectores muy difíciles de electrificar como la aviación, el transporte pesado (trenes, camiones de gran tonelaje) y el marítimo, la industria metalúrgica o la de los fertilizantes. Además de emplearlo como combustible, se puede convertir en electricidad, con lo que su uso abarca desde hogares y comercios a industrias y maquinarias pesadas. Otro punto a su favor es que se almacena con facilidad, por lo que se puede recurrir a él tiempo después de haberse producido. De esta manera, soluciona uno de los grandes inconvenientes que suponen la energía eólica y la fotovoltaica: la caída de la generación cuando el clima no acompaña. “El sistema de almacenamiento basado en hidrógeno verde es una condición sine qua non para poder desplegar al 100% la gestión de las energías renovables”, apunta el presidente de la Asociación Española del Hidrógeno, Javier Brey.

España, un referente mundial

En el caso de España, el desarrollo del hidrógeno verde es particularmente interesante, ya que nuestro país es una referencia mundial en energías renovables, con numerosas instalaciones eólicas y fotovoltaicas donde generar electricidad. Contamos con una gran capacidad para producir, almacenar y exportar hidrógeno renovable a gran escala. “Apostar por el desarrollo del hidrógeno como vector energético es una oportunidad histórica para que España se industrialice y se convierta en líder de Europa en la producción y exportación de esta energía”, sostiene el director de Hidrógeno de Repsol, Tomás Malango. Solo Australia y Chile tienen condiciones similares a las de España en cuanto a generación de energías renovables.

El hidrógeno, además, cuenta con la ventaja de que se puede comprimir y transportar, ya que las actuales infraestructuras gasistas están técnicamente preparadas para trasladar y almacenar gases renovables. También se puede licuar y almacenar durante semanas o meses, de modo que podría ser una palanca para acumular reservas cuando el sol brilla o el viento sopla, y usarlas más adelante. “Almacenar hidrógeno tiene sentido cuando quieres reservar mucha cantidad de energía durante un largo periodo de tiempo. Para hacerlo hay que instalar una capacidad de electrolizadores grande, equiparable a las renovables que quieres gestionar”, prosigue Brey.

En su opinión, si España mantiene la actual estrategia de descarbonización, en nuestro país sobrará energía renovable en primavera y verano. No ocurrirá lo mismo en otoño e invierno, meses en los que se consume más energía y donde el potencial de renovable desciende debido al frío y el mal tiempo. “Necesitamos poder mover energía del primer al segundo semestre del año. Y la solución pasa por el almacenamiento”, añade este ingeniero.

Cubriendo el 2% de la superficie de España tendríamos una generación de renovable suficiente para todo el consumo nacional de electricidad. Toda esa energía que se produce, podríamos almacenarla en forma de molécula de hidrógeno

Tomás Malango, director de Hidrógeno de Repsol

El inconveniente es que, hoy en día, producir hidrógeno renovable tiene un coste elevado. Este proceso requiere a su vez un alto gasto energético y su transporte es costoso. En estos momentos tampoco existe un marco legal que regule su uso. Pero esto puede cambiar en los próximos años. ¿El motivo? El boom de las renovables implica que podamos disponer de energía muy barata. Y esto hace que procesos como la electrólisis, que son muy intensivos en consumo de energía, ahora sí tengan sentido, al poder recurrir al hidrógeno como vector energético.

“Cubriendo el 2% de la superficie de España tendríamos una generación de renovable suficiente para todo el consumo nacional de electricidad. Toda esa energía que se produce, podríamos almacenarla en forma de molécula de hidrógeno”, sostiene Malango. De esa manera, es posible aprovechar al máximo la producción de energía renovable y almacenar, a un precio muy competitivo, el excedente que se produce cuando la oferta supera la demanda. Así, se consiguen amortiguar los picos de consumo. Posteriormente, este hidrógeno renovable almacenado en forma de molécula se puede utilizar para volver a generar electricidad, pero también destinarse a uso industrial, a la generación combinada de electricidad y calor en el ámbito doméstico o como combustible en el sector de la movilidad.

No obstante, los electrolizadores actuales más grandes tienen una capacidad aproximada de 20 megavatios, una potencia muy baja. “Para que toda esta economía del hidrógeno renovable se desarrolle, deberíamos instalar varios gigavatios”, señala Malango. La hoja de ruta española apuesta por disponer de al menos cuatro gigavatios de electrolizadores antes de 2030. Esos planes suponen una inversión en España de 8.900 millones de euros. Todas estas actuaciones ayudarán a posicionar a nuestro país como referente de un vector energético cuyas posibilidades son inmensas.