En la búsqueda de una Europa libre de emisiones para el 2050, el hidrógeno verde emerge como pieza clave y fundamental en esta transición energética. Este elemento es un vector energético, es decir, es una sustancia que almacena energía de tal manera que ésta pueda liberarse posteriormente de forma controlada.
Y es que las posibilidades que brinda el hidrógeno son múltiples y diversas; a partir de este elemento se puede obtener calor mediante el proceso de combustión (se trata de un combustible con elevado poder calorífico), electricidad (a través de un proceso electroquímico) u otros productos empleándolo como materia prima de distintas reacciones químicas (por ejemplo, combustibles sintéticos, fertilizantes…).
A pesar de que el hidrógeno es el elemento más abundante del universo, no es posible encontrarlo de forma libre (en su estado gaseoso) en la Tierra. Sin embargo, sí es posible hallarlo combinado con otros elementos, por ejemplo, con oxígeno formando agua (H2O); con carbono formando hidrocarburos; o con otros elementos formando una infinidad de compuestos distintos.
Actualmente el método más prometedor para producir hidrógeno verde es la electrólisis del agua.
No cabe duda de que uno de los grandes desafíos de esta nueva fuente de energía es aislarla de los otros componentes y, actualmente, el método más prometedor para producir hidrógeno verde es la electrólisis del agua. Este interés creciente responde a la necesidad de descarbonizar el sistema energético y fortalecer la seguridad y autonomía energética de los países europeos.
Retos principales del hidrógeno verde
A pesar de su potencial y su papel en la transición energética, el camino hacia una economía basada en el hidrógeno no está exento de desafíos. El centro tecnológico y de investigación Tekniker trabaja para alcanzar y ofrecer soluciones a los diferentes retos que presenta el hidrógeno verde, concretamente, en las etapas de producción, purificación, almacenamiento y transporte.
El primer reto, explican desde Tekniker, es reducir los costes de producción de hidrógeno verde hasta precios competitivos (<3€/kg) con el gas natural y los combustibles fósiles. Para ello, es fundamental el escalado industrial de las tecnologías de electrólisis, que deberá ir acompañado de un despliegue masivo de energías renovables y de la penetración en el mercado de plantas de generación de hidrógeno verde de gran capacidad (>1GW).
Uno de los retos del hidrógeno es reducir los costes de producción hasta precios competitivos (<3€/kg)
El segundo reto incluye el almacenamiento y transporte de hidrógeno desde los puntos de generación a los puntos de consumo. Es por tanto sumamente importante la construcción de redes de transporte de hidrógeno a presión en la Unión Europea (análogas a la red de gas natural actual) que permitan el suministro de hidrógeno a industrias y consumidores y entre los países miembro de la UE. Análogamente, habrá que analizar e industrializar las tecnologías más prometedoras para el almacenamiento a gran escala y el transporte de hidrógeno entre distintos continentes.
Finalmente, habrá que abordar la completa transformación de los procesos industriales que utilizan gas natural como combustible para reemplazarlo por hidrógeno, lo que implicará muy probablemente cambios en el equipamiento, materiales, tiempos y eficiencias que habrá que compensar con nuevos desarrollos.
De manera similar, y con el fin de sustituir el uso de combustibles fósiles en el transporte, es necesario la construcción y despliegue masivo de hidrogeneras que permitan el repostaje de hidrógeno, así como el desarrollo de coches, autobuses, trenes, barcos y aviones alimentados por hidrógeno, ya sea mediante el uso de pila de combustible o motores de combustión de hidrógeno.
Grupo Noticias celebrará el próximo 17 de octubre el Foro de Transición Energética en el que contará con la participación de diferentes agentes expertos, como Tekniker
Proyectos innovadores de Tekniker en la ruta del hidrógeno
El trabajo de Tekniker a través de los diferentes proyectos que desarrolla contribuye a sumar grandes avances a la cadena de valor del hidrógeno. Desde la reducción de costes en la fabricación de electrolizadores PEM hasta la investigación en síntesis de líquidos portadores de hidrógeno, su labor es clave en este camino hacia un futuro energético más limpio y sostenible.
GREENH2PIPES
En el marco del proyecto GREENH2PIPES Tekniker desarrolla y caracteriza nuevos materiales y componentes con el objetivo de reducir los costes de fabricación de electrolizadores PEM. Además, evalúa el comportamiento de distintos aceros en atmósferas de hidrógeno a presión para confirmar la posibilidad de inyectar hidrógeno en la red de gas natural actual. Este proyecto está financiado en la Convocatoria MISIONES 2021 por parte del CDTI y en él participan Enagás (líder), H2Greem, Estamp, Rovalma, Ames, Nano4energy y Exolum, además de Tekniker.
ELEKWIND
El centro tecnológico también participa en el proyecto ELEKWIND para la fabricación y testeo de electrodos avanzados para electrólisis alcalina con alimentación eólica. El proyecto está liderado por Nordex Energy Spain, S.A. y financiado por IDAE en la Convocatoria de Cadena de Valor del hidrógeno del PERTE ERHA: PERTE de energías renovables, hidrógeno renovable y almacenamiento.
EKARRIH2
En el proyecto EKARRIH2, Tekniker investiga en la síntesis de líquidos orgánicos portadores de hidrógeno para su transporte masivo a gran escala. Investiga y optimiza las rutas de hidrogenación y deshidrogenación con el fin de conseguir la mayor eficiencia de almacenamiento posible.
MKONTAK
En el marco del proyecto MKONTAK, Tekniker investiga los fenómenos asociados al contacto metal-metal en tecnologías de H2 a alta presión para evaluar la integridad de los tubos, que permitan la inyección y extracción de hidrógeno en cavernas de sal para el almacenamiento de hidrógeno en grandes cantidades.
ModHEATech
En el proyecto europeo ModHEATech, financiado por la Unión Europea a través del programa HORIZON EUROPE, Tekniker analiza la sustitución de gas natural por hidrógeno en hornos de combustión para fabricación de acero. En concreto, Tekniker evaluará el comportamiento de los materiales de los hornos y el material de acero fabricado bajo dicha atmósfera, realizará el análisis de ciclo de vida y planteará protocolos de mantenimiento para dichos hornos.
ERABILH2
Por último, Tekniker participa en el proyecto ERABILH2 para el desarrollo de herramientas para el dimensionamiento de plantas de generación de hidrógeno verde. Se trata de un proyecto ELKARTEK financiado por el Gobierno Vasco para la investigación de tecnologías de hidrógeno.
