jueves, 27 de mayo de 2021

 

EL HIDROGENO VERDE: MÉTODO DE OBTENCIÓN, USOS Y SITUACIÓN EN EXTREMADURA

Una de las vías que pueden utilizarse en la descarbonización de nuestros sistemas productivos, es la utilización del hidrógeno como elemento impulsor de una parte de nuestro parque de vehículos automóviles. Su uso, cuando el hidrógeno se produzca utilizando fuentes de energía renovables, se traducirá en la reducción de las emisiones antrópicas de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera, lo que es necesario para mitigar el cambio climático y evitar en lo posible que se produzca el efecto invernadero y el consiguiente calentamiento de la misma. El uso del hidrógeno en el transporte permite no emitir cantidad alguna de CO2 a la atmósfera ya que como producto final se obtiene vapor de agua.

El método tradicional usado actualmente para la producción del hidrógeno que necesita la industria es el de reformado con vapor de agua del gas natural. Este proceso utiliza el metano (CH4), principal componente del gas natural, con vapor de agua que produce (CO2) e hidrógeno mediante una reacción química endotérmica. Ha sido el método tradicional, y el que más se ha empleado para producir el hidrógeno que la industria viene demandando. Pero tiene el inconveniente de que emite dióxido de carbono a la atmósfera por lo que no cumple las condiciones que buscamos.

Existe otro método de obtener hidrógeno. Se trata de descomponer la molécula de agua H20, mediante electrólisis de la misma, de la que obtendremos el Hidrógeno (H2) y el Oxígeno. Un proceso que no emite a la atmósfera gases de efecto invernadero. Siempre que la energía eléctrica necesaria para la hidrólisis (la descomposición de la molécula de agua) provenga de fuentes renovables. Estaríamos ante el denominado hidrógeno verde, en cuyo proceso de obtención y uso posterior no se darían emisiones de CO2 a la atmósfera. Este método de obtener hidrógeno es el que ha de utilizarse en un marco de descarbonización de la economía.

La electrólisis de 1 litro de agua produce 0,1111 Kg de hidrógeno (H2) y 0,8889 kg de Oxígeno.

Un vehículo tipo turismo necesita 29 kWh / 100 km equivalente a 0,9 kg de H2. El coste de producción de 1 kg de H2 está en el entorno de 10 €. Por lo que el coste del hidrógeno para recorrer 100 km se sitúa en unos 9 €.

La gasolina sin plomo 95, para un consumo de 7,2 l/100 km con un precio medio de 1,356 €/l alcanza los 9,76 €/100 km.

El gasóleo A para un consumo de 6,5 l/100 km y coste unitario de 1,214 €/l nos llevaría a un coste de 7,89 €/100 km.

¿Y el agua necesaria para ser sometida a electrólisis, sería un factor limitante, ahora que estamos ante el cambio climático y parece que tendremos menos recursos hídricos? Unos sencillos cálculos nos demostrarán que las necesidades de agua son de poca entidad, incluso si todos los turismos de España movidos por gasolina o gasóleo pasaran a hacerlo con hidrógeno verde, hipótesis que es prácticamente imposible que se produzca.

Un vehículo turismo movido por hidrógeno que consume 0,9 kg de H2/100 km necesita 0.9/0,1111= 8,1 l de agua a hidrolizar por 100 km.

Con datos de la DGT del año 2019, había en España 10,9 Millones de turismos que utilizan gasolina y 13,5 Millones de vehículos que usan el gasóleo como combustible.

Suponiendo que todos ellos pasaran a moverse con hidrógeno (H2) y que hicieran un recorrido medio de 15.000 km anuales, las necesidades de agua a hidrolizar para obtener el hidrógeno necesario serían las siguientes, considerando que se necesitan como establecimos anteriormente 8,1 l de agua/100 km.

24.400.000 veh. x 15.000 km x 8,1 l/100km x 10 -9 l/hm3 = 29,646 Hm3 de agua al año que no serían en ningún caso un factor limitante. Equivaldrían a las necesidades de riego de menos de 4.000 ha con una dotación de 7.500 m3/ha. O al consumo urbano de una ciudad de unos 320.000 habitantes que consumieran 250 l/hab. día

Y todo esto en la hipótesis maximalista que hemos considerado y para todo el año.

Descendiendo al caso extremeño las dudas surgen cuando uno contempla el mapa de 23.000 km de hidroductos europeos (conductos para transportar hidrógeno, algunos son adaptaciones de conductos gasistas existentes y otros de nuevo cuño) previsto para el año 2040. Extremadura se encuentra en un desierto en el que no se atisba la presencia de ningún hidroducto, salvo un ramal del Madrid – Huelva (antiguo gaseoducto) que llega a Badajoz. Una vez más como en el caso del tren se deja prácticamente fuera de juego a la región.

Ningún proyecto de las grandes empresas preparado para acogerse a los Fondos Europeos Next Generation en relación con el hidrógeno verde, se encuentra ubicado en Extremadura. Hay actuaciones previstas en País Vasco, Castilla la Mancha (Puertollano), Valencia, Aragón, Galicia, Castilla y León (La Robla) o Cataluña, promovidas por empresas muy potentes como Iberdrola, Endesa, Naturgy o Repsol entre otras. El panorama es que salvo milagro de última hora nuestra comunidad autónoma llegará una vez más tarde al reparto de los 8.900 millones que se anuncian como inversión para el hidrógeno verde hasta 2030.

Eso sí, estas mismas empresas productoras de hidrógeno verde utilizarán para obtenerlo la energía renovable producida en sus plantas fotovoltaicas extremeñas, se estima que habrá unos 20.000 MW de este tipo de energía en Extremadura en el año 2030, de modo que otras regiones se llevarán el valor añadido del proceso. Lo de siempre.

 

2 comentarios:

  1. Hola José Ignacio,
    Muy buen análisis y siempre por analogía, volvemos a "Guijuelo" (ya sea energía, cochinos o leña de encina, se acaban llevando todo, agregando valor y tributando fuera).
    Confiemos que no sea otra oportunidad perdida (creo recordar que algo similar se anunció para Trujillo en su día).
    Si es de interés el tema, dejo enlace a las Jornadas que sobre el tema organizó el Colegio de ingenieros de Caminos.

    https://www.youtube.com/channel/UCknQ-XVwRJXJDQNyXTqabsg

    Saludos.

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