En el marco de la décima asamblea de la International Renewable Energy Agency (IRENA) que se realizó en Abu Dhabi el 11 y 12 de enero de 2020, se llevó a cabo una reunión ministerial sobre el hidrógeno, allí se identificó el hidrógeno producido por las energías renovables como un potencial acelerador en la transición energética, así como un habilitador clave para lograr una más amplia descarbonización global.
El proceso para generar hidrógeno y la diferencia con el hidrógeno verde
El hidrógeno es el elemento químico más abundante en planeta y su uso como combustible no es nuevo, la tecnología existe desde hace décadas. Se ha utilizado como combustible en naves espaciales de la NASA y, de hecho, el primer motor de combustión de la historia funcionó con hidrógeno.
El hidrógeno se quema y solo deja tras de sí vapor de agua, en lugar de los gases de efecto invernadero. El caso es que hasta hace poco no había surgido como una alternativa 100% sostenible para generar grandes cantidades de energía.
La mayor parte de la producción de hidrógeno proviene de combustibles fósiles, gases naturales, hidrocarburos líquidos y carbón. En todos estos casos, el proceso es relativamente barato aunque muy contaminante.
Por ello, existe una alternativa que no causa directamente la emisión de gases de efecto invernadero: la electrólisis del agua o, lo que es lo mismo, el proceso mediante el cual se separaran y se aísla el hidrógeno y el oxígeno como elementos independientes. El problema se encuentra en que la electrólisis requiere de grandes cantidades de energía, convirtiéndolo en un proceso indirectamente contaminante.
La respuesta a esta limitante se encuentra en el denominado hidrógeno verde, que es producido con energía eólica y solar a través de la electrólisis, dividiendo las moléculas de agua en átomos de hidrógeno y oxígeno, es producido sin hidrocarburos, lo que puede reducir considerablemente las emisiones nocivas de una nación o empresa.
La electrólisis a partir de energía renovable es inequívocamente beneficiosa para el medio ambiente, pero no es muy eficiente. Por ello, el hidrógeno verde hoy es caro en comparación con la producción de hidrógeno a través de combustibles fósiles.
Figura 1. Proceso de electrólisis para separar las moléculas de Hidrógeno y Oxígeno del agua
Crecimiento notable en el corto plazo
A pesar de su actual falta de competitividad de costos, el hidrógeno verde será un mercado en crecimiento en el corto plazo.
Desde 2000 hasta finales de 2019, se desplegaron un total de 252 megavatios (MW) de proyectos de hidrógeno verde. Para 2025, se desplegarán a nivel mundial 3,205 MW adicionales de electrolizadores dedicados a la producción de hidrógeno verde, un aumento del 1,272%.
Figura 2. Proyección del crecimiento de la capacidad de generación de electrolizadores
El impulso requerido para que el hidrogeno forme parte del sistema
En su intervención en la reunión de IRENA, Fatih Birol, Director Ejecutivo de la Agencia Internacional de Energía (IEA) destacó el importante papel del hidrógeno para la descarbonización.
El hidrógeno puede ayudar a superar desafíos energéticos, principalmente en cuanto a descarbonizar sectores industriales que son de difícil reducción como el acero, los productos químicos, la industria naviera y los aviones. El hidrógeno también puede mejorar la seguridad energética al diversificar la mezcla de combustible y proporcionar flexibilidad para equilibrar las redes de energía.
Una mayor aceleración de los esfuerzos es fundamental para garantizar una parte significativa de hidrógeno en el sistema energético en las próximas décadas. Los electrolizadores, los dispositivos necesarios para producir hidrógeno utilizando electricidad y agua como insumos, se están ampliando rápidamente a medida que la tecnología continúa evolucionando y se proyecta que los costos se reducirán a la mitad en las próximas décadas, los participantes de la mesa ministerial coincidieron ampliamente en ello.
El consenso fue amplio entre los participantes de la reunión ministerial, en el sentido de que, además de convertirse en la fuente de electricidad más barata en la mayoría de los países del mundo, las energías renovables, cuando se utilizan para la electrólisis del agua, pueden convertirse en la vía más barata para producir hidrógeno.
El ministro de Medio Ambiente de los Emiratos Árabes Unidos (EAU), Dr. Thani Al Zeyoudi, afirmó que con más inversiones, la producción de hidrógeno podría ser competitiva en costos en los próximos 5 años. En los EAU se está construyendo la primera instalación de electrólisis de hidrógeno impulsada por energía solar de la región.
El CEO de la unidad de negocios de ENGIE, empresa dedicada al hidrógeno renovable manifestó que la visión de la compañía respectos al hidrógeno es almacenar grandes cantidades de energías renovables, y tienen gran interés en desarrollar diferentes tipos de soluciones para aumentar la demanda y escalar la producción de soluciones de hidrógeno.
Manuel Kuehn, vicepresidente senior de estrategia y desarrollo comercial de Siemens Medio Oriente, que supervisa el proyecto piloto de hidrógeno verde conjunto en los EAU, comentó que apuntan a la aplicación descentralizada y a gran escala del hidrógeno y que es importante abandonar la fase piloto y ampliar los proyectos que sean viables.
Los ministros concluyeron subrayando el papel de IRENA en el apoyo al desarrollo de hidrógeno a partir de energía renovable en los países miembros. La cooperación entre la Agencia Internacional de la Energía e IRENA será clave en este sentido.
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