Tú y el hidrógeno

Hace más de dos siglos que hablamos del hidrógeno como si tal cosa. El Diccionario de la Academia de 1817 lo define así: “Sustancia simple, que es uno de los principales constitutivos del agua y del aire atmosférico”. El hidrógeno es simple y además vulgar, ya que es el elemento más abundante en el universo. La explicación de porqué interesa tanto últimamente está incrustada en su propio nombre, hidro-geno, “que produce el agua”.

Si unimos hidrógeno y oxígeno obtenemos agua y energía aprovechable, por ejemplo electricidad. A la inversa, si hacemos pasar una corriente eléctrica por el agua, la descomponemos en hidrógeno y oxígeno. Si almacenamos el hidrógeno así obtenido, podremos usarlo para alimentar toda clase de máquinas… teniendo únicamente agua como subproducto, no dióxido de carbono ni ninguna clase de contaminante. A diferencia de la electricidad, que no se deja almacenar fácilmente, el hidrógeno se puede guardar en tanques como cualquier combustible.

Parece interesante, pero ¿afectará a nuestra vida cotidiana? Hay pocas dudas de que la llamada “economía del hidrógeno” va a alcanzar bastante importancia en los próximos años, seguramente como complemento del esquema general de electrificación + renovables + eficiencia, la tríada que compone la energía sostenible, fundamental para avanzar hacia un mundo viable.

El hidrógeno se usa desde hace tiempo como una importante materia prima industrial, obtenida a base de gas natural u otros combustibles fósiles (que después de todo son compuestos de hidrógeno y carbono). Se utiliza mucho en dos tareas importantes: convertir el petróleo en bruto en combustibles comerciales más ligeros (como el gasoil o la gasolina) y fabricar amoníaco, que es la base de la industria de los fertilizantes nitrogenados. Así que el H2 es un puntal de la economía fósil, de la que se supone que queremos alejarnos.

De hecho, el sector energético del gas natural y el petróleo está viendo el hidrógeno con mucho interés. Sería la materia prima para fabricar combustibles sintéticos, en los que no se usaría petróleo, al menos directamente. Este invento funcionaría siguiendo la secuencia que se muestra a continuación.

El viento sopla y mueve las palas de un aerogenerador, las cuales están conectadas con un generador de electricidad. El fluido eléctrico viaja hasta una máquina de electrólisis alimentada con agua. El agua se descompone en hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno viaja hasta una planta de combustible sintético, donde se combina con CO2 para producir un hidrocarburo. El hidrocarburo, una especie de gasolina sintética, se lleva a las gasolineras, desde las que se reparte a los coches. Los motores (que no necesitan ninguna modificación) queman este combustible sintético produciendo CO2 y algunos contaminantes, como óxidos de nitrógeno.

Si el CO2 usado para combinar con el hidrógeno es “capturado”, separado de los gases de escape de una refinería o central térmica alimentadas con energía fósil, tendríamos un combustible de emisión reducida de CO2 (digamos que la mitad del proceso normal). Si el CO2 procede de la combustión de biomasa (que contiene carbono que ya ha sido “capturado” de la atmósfera), el combustible sintético resultante tendría una emisión neta cero, o sería neutral en carbono, pues su emisión equivaldría exactamente al carbono capturado por la biomasa al crecer.

Este proceso es una manera larga y compleja de fabricar combustible, comparado con lo fácil que es extraer petróleo del subsuelo y refinarlo. Otro problema es que sigue utilizando una máquina térmica muy poco eficiente (el motor de explosión) para llevar energía a las ruedas del coche. Y otro más es, sin lugar a dudas, que quemar un hidrocarburo produce altas temperaturas y, por lo tanto, compuestos indeseables, como los óxidos de nitrógeno, un grave problema de la contaminación urbana. Estos tres inconvenientes son muy serios, tanto como para plantear serias dudas de que los combustibles sintéticos sirvan de algo en el camino hacia una energía sostenible. Si queremos descarbonizar la economía no parece lógico seguir quemando carbono, aunque lo hayamos “secuestrado” previamente.

El hidrógeno verde (obtenido exclusivamente a base de energías renovables) como combustible puede tener sentido en aplicaciones donde la electrificación es difícil, como la aviación. También puede ser útil en camiones muy pesados, como forma de energía concentrada y de repostaje muy rápido. Así como en muchas aplicaciones industriales. Pero no parece muy útil para proporcionar energía a coches utilitarios o calderas domésticas. Es mucho más sencillo usar la electricidad (de origen renovable) en estos usos.

Todos los estudios muestran una eficiencia en la conversión de energía mucho mayor en el coche eléctrico que en el alimentado con fuel sintético, además de no producir ningún gas contaminante. Esta eficiencia puede llegar al colmo si usamos un coche eléctrico alimentado directamente con energía solar fotovoltaica. Algunos modelos ya están disponibles. Los paneles solares que incorpora el vehículo no son suficientes para hacerlo autosuficiente en energía, pero suponen una ayuda significativa.

Más información:

• La Hoja de Ruta del hidrógeno

• Los combustibles sintéticos en la web de Repsol

• Aptera, el coche eléctrico de autonomía ilimitada