Por Emilio Nieto, Director del Centro Nacional del Hidrógeno (CNH2)
El hidrógeno lleva entre nosotros muchos años y no es algo nuevo como tal. En 1783 sobrevoló París un globo impulsado por hidrógeno; en el año 1842 se inventó una batería de hidrógeno en Gales; el capitán Nemo explica en la novela “La Isla Misteriosa” y el libro “Veinte Mil Leguas de Viaje Submarino”, de Julio Verne, que el combustible del submarino era agua; y en 1971 se pone en marcha un motor con pilas de hidrógeno. Por lo tanto, es posible apreciar que el hidrógeno como vector energético ha estado presente y, actualmente, vive una situación de crecimiento e impulso a nivel mundial como energía de futuro, existiendo medidas globales para acelerar las tecnologías del hidrógeno y permitir su despliegue a gran escala.
La lucha contra el cambio climático y la necesidad imperiosa de reducir las emisiones de carbono hace que el hidrógeno sea clave para la transición hacia la descarbonización de la industria, de los hogares y del transporte.
Son varios los países que han apostado decididamente por el hidrógeno (Japón y otros en el continente asiático como China y Corea; Canadá; EEUU, sobre todo en la zona de California; algunos países de Sudamérica como Chile, Argentina y Brasil; países europeos como Francia, Alemania, Países Bajos y Escandinavos), planteando planes nacionales de desarrollo ambiciosos y con gran apoyo para su consecución. Europa quiere implantar rápidamente el hidrógeno para descarbonizar sectores económicos muy difíciles de electrificar y para almacenar energía verde que cubra la demanda cuando no hay generación renovable (agua, viento o sol). España ha propuesto recientemente una hoja de ruta muy ambiciosa alineada con las estrategias europeas, que nos permitirá unirnos a estos países punteros para poder liderar este despliegue integral de una economía del hidrógeno, como parte de la solución para lograr una sociedad descarbonizada.
Las tecnologías del hidrógeno están en continuo desarrollo y evolución para abaratarse, y son clave para la mejora de la productividad y competitividad empresarial, basadas en un sistema de generación renovable a partir de fuentes no gestionables.
A día de hoy, las tecnologías de almacenamiento de energía, mayoritariamente basadas en baterías, se sitúan en el rango temporal (días o semanas) y de potencia (MW), y ahí el hidrógeno permite almacenar grandes cantidades de energía (escala GW) durante largos periodos de tiempo (almacenamiento estacional). El valor que añade el hidrógeno en este contexto se centra en la gran flexibilidad que presenta, porque puede ser producido a partir de numerosos recursos, tanto a gran escala como a pequeña escala, porque puede ser almacenado en forma de gas o en forma líquida durante largos periodos de tiempo y ser transportado a largas distancias, y, finalmente, porque puede ser utilizado como un combustible libre de carbono en múltiples aplicaciones. Ofrece numerosas ventajas que son claves para la transición energética, que es necesario acometer en los próximos años para poder cumplir los objetivos de sostenibilidad establecidos a nivel mundial, como aumentar la penetración de energía renovable (se puede producir “in situ” a partir de energías renovables) contribuyendo al desarrollo de la economía local y a la creación de puestos de trabajo de valor añadido; acoplar el sector eléctrico a otros sectores; y contribuir a la reducción de emisiones.
Las tecnologías Power-to-X, que emplean electricidad para la producción de hidrógeno renovable o sus derivados, aumentan el interés de la producción de hidrógeno con los excedentes renovables, permitiendo un máximo aprovechamiento de la energía y su distribución entre sectores y regiones. Éstas incluyen Power-to-Gas, hidrógeno o metano sintético; Power-to-Fuel, combustibles sintéticos; y Power-to-Power para reelectrificar el hidrógeno almacenado.
Asimismo, el hidrógeno va a ser un combustible alternativo clave en el sector de la movilidad responsable de una gran cantidad de emisiones de GEI. Existe una clara apuesta por el transporte sostenible basado en hidrógeno con un escenario internacional presente y futuro muy prometedor. Se requieren lógicamente infraestructuras de suministro que abastezca a los vehículos eléctricos de pila de combustible que utilizan hidrógeno, siendo necesario establecer un mínimo de puntos de repostaje que ofrezca la suficiente garantía a sus usuarios.
Es asimismo necesario desarrollar un marco regulatorio que posibilite y potencie este desarrollo de la economía del hidrógeno integral, aportando mayor seguridad energética y una mayor calidad medioambiental, a la vez que garantice su seguridad, su calidad y su origen, debiendo tratar de que todo el hidrógeno futuro sea verde (proveniente de renovables).
El consumo nacional de hidrógeno es actualmente de unos 55 TWh, principalmente en los procesos de producción de materiales en el sector industrial y se distribuye uniformemente entre la química básica (producción de amoníaco, metanol, etc.) y la petroquímica (producción de combustibles convencionales). La mayor parte del hidrógeno utilizado es hidrógeno “gris”. Alrededor del 7% de la demanda (3,85 TWh) está cubierta por procesos de electrólisis cloro-alcalina.
La nueva hoja de ruta española que está a punto de hacerse oficial, ya que se encuentra en revisión tras su periodo de consulta pública, tiene por objeto orientar y favorecer el despliegue y desarrollo del hidrógeno renovable en España, clave en la ruta hacia la neutralidad climática en 2050. Está plenamente alineada con la Estrategia Europea del Hidrógeno publicada el 8 de julio de 2020 por la Comisión Europea. En ella se fijan una serie de objetivos a nivel nacional para el horizonte temporal 2030, los cuales van dirigidos a cubrir toda la cadena de valor del sector, no sólo a la producción de hidrógeno renovable sino también a cada una de las áreas de actividad donde se ha identificado que la demanda de hidrógeno renovable tiene mayor potencial de crecimiento en esta década, concretamente, la industria, la movilidad y el sector eléctrico o almacenamiento de energía. La figura siguiente recoge un esquema de los objetivos que se plantean (fuente AeH2):
La consecución de los objetivos enumerados anteriormente facilitará el despliegue de inversiones estimadas en 8.900 millones de euros en la puesta en marcha de proyectos de producción de hidrógeno renovable y generación eléctrica renovable asociada, adaptaciones industriales y movilidad. Se prevé que a partir del año 2030 se acelere el desarrollo de una economía basada en la producción y aplicación del hidrógeno renovable en España, alcanzando la madurez y su despliegue a gran escala.
Una de las medidas del plan se centra en el papel del Centro Nacional del Hidrógeno (Medida 51: Reforzar el papel del Centro Nacional del Hidrógeno (CNH2) como centro de I+D+i público de referencia). El CNH2 en un consorcio público de I+D+i que depende a partes iguales del Ministerio de Ciencia e Innovación y de la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha. Fue creado en el año 2007 y actualmente cuenta con 46 personas que cubren toda la cadena de valor del hidrógeno y las pilas de combustible, desde investigación básica de las tecnologías hasta su escalado y aplicación industrial. Dispone de un segundo plan estratégico 2019-2022 que se centra en la producción, almacenamiento, transformación, integración, seguridad y aspectos sociales y económicos del hidrógeno y pilas de combustible. Consta de 13 laboratorios y 5 instalaciones auxiliares (estaciones de recarga eléctrica y de hidrógeno, planta fotovoltaica renovable integrada en el edificio demostrador que genera hidrógeno verde, taller mecánico propio (para poder cubrir toda la cadena de valor de cada una de las líneas estratégicas definidas.
Las capacidades disponibles en base a las distintas infraestructuras y conocimiento se enfocan a servicios de consultoría orientados a apoyar a entidades para implantar tecnologías relacionadas con el hidrógeno y pilas de combustible; servicios integrales de ingeniería para el diseño, desarrollo, ejecución y puesta en marcha de instalaciones basadas en el uso del hidrógeno como vector energético; impartición de formación especializada; entre otros.
Desde su creación, el CNH2 ha liderado/participado en más de 30 proyectos de investigación y desarrollo, tanto nacionales como internacionales y europeos de financiación pública y privada, que ha permitido ser un referente en la cadena de valor del hidrógeno.
Por lo tanto, nuestro país dispone de una estrategia de desarrollo y despliegue de la economía de hidrógeno, así como de un centro de excelencia que canaliza todos estos desarrollos, para poder estar posicionado como referente.
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