Cuidado con el tecno-engaño del hidrógeno verde

 

Un simple googleo de "hidrógeno verde" demuestra que portales de noticias y algún que otro sitio ambientalista tiene esperanza en este tipo de salvación tecnológica para descarbonizar la sociedad.

Dejo al respecto las palabras de Antonio Turiel publicadas en su Carta abierta a los responsables políticos de la Transición Ecológica, tanto en España como en Europa.

Una síntesis de por qué el hidrógeno no es la solución energética que se publicita.

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Hace algunas semanas asistí a una conferencia telemática organizada por el Club de Roma sobre el hidrógeno verde. En un momento de sinceridad, uno de los ponentes dijo que hace unos 20 años se había intentado introducir el hidrógeno como el combustible del futuro y se había fracasado; que hacía 10 años se había intentado de nuevo y que tampoco se había conseguido; y que esperaba que ahora, a la tercera, fuera la vencida. Esta reflexión es bastante interesante, porque refleja muy crudamente el problema que no se quiere ver. Y es que, ¿por qué tendría que funcionar una solución energética basada en el hidrógeno? Nos negamos a aceptar que es una mala solución, e insistimos sobre ella una y otra vez, pero no por ello se va a convertir en una buena solución. Damos por descontado que el progreso tecnológico conseguirá superar los problemas del hidrógeno, pero no comprendemos que a lo mejor esos problemas no se pueden superar porque dependen de principios inviolables de la Física o la Química.

Recordemos, una vez más, cuáles son los inconvenientes del hidrógeno:

• El hidrógeno no es una fuente de energía: En la actualidad la mayoría del hidrógeno se consigue mediante el procesamiento químico del gas natural u otros hidrocarburos, con desprendimiento de dióxido de carbono, pero el objetivo es pasarse al "hidrógeno verde", que es el que se obtiene haciendo pasar una corriente eléctrica por una cubeta de agua, lo cual rompe la molécula de este líquido (electrolisis) y separa el hidrógeno del oxígeno, sin otras emisiones. El problema es que se necesita consumir electricidad para producir el hidrógeno; el hidrógeno es un sitio donde guardar energía, pero no una fuente de energía. Técnicamente es lo que se denomina un vector energético.
• El rendimiento del proceso es bajo: Centrándonos en el hidrógeno verde, las mejores plantas de electrolisis consiguen un rendimiento del 70%, es decir, que el 30% de la energía se pierde y no se acumula en las moléculas de hidrógeno producidas. Pero este mejor rendimiento solo se produce en condiciones ideales y con plantas muy sofisticadas y caras; en condiciones más realistas, el rendimiento ronda el 50%, y el otro 50% simplemente se pierde.
• El rendimiento de los motores de hidrógeno es bajo: Si se quiere el hidrógeno para motores, se puede quemar directamente en un motor de gasolina pero entonces se aprovecharía solo entre el 15% y el 20% de la energía del hidrógeno (es decir, solo entre el 7,5% y el 10% de la energía eléctrica inicial). Incluso usando pilas de combustible de las más eficientes (y haciendo más complejo el motor, porque se requiere una batería además) el rendimiento ronda el 50% (es decir, solo el 25% de la energía eléctrica inicial). Por comparación, un motor eléctrico tiene rendimientos que están sistemáticamente por encima del 75% o del 80%. Se podría decir que el hidrógeno se quiere solo para producir calor (por tanto, rendimiento del 50% sobre la energía eléctrica inicial), sobre todo industrial, pero lo cierto es que también se necesita hidrógeno para sustituir al diésel en la flota de camiones y maquinaria pesada.
• El hidrógeno tiene que estar almacenado a alta presión: Al ser un gas, para conseguir una densidad energética en volumen aceptable el hidrógeno tiene que estar a una alta presión, generalmente de 750 atmósferas (enorme: es la presión a 7.500 metros de profundidad en el mar) para tener una densidad energética que es solo la mitad de la del gas natural a la presión habitual. Estas altas presiones implican, primero, un esfuerzo para comprimirlo (otro gasto energético adicional), segundo, usar recipientes de paredes densas (más costosos) y tercero, que se tenga que refrigerar previamente a la compresión para evitar que la temperatura suba mucho (más gasto energético). Y por no hablar del peligro que supone una grieta o un impacto medianamente fuerte en el depósito.
• El hidrógeno se escapa de los recipientes: Al ser una molécula tan pequeña, el hidrógeno se escapa con facilidad de cualquier recipiente, incluso en uno de paredes densas y especialmente bien sellado. Pérdidas de entre el 2 y el 3% diario son normales, lo cual implica que el hidrógeno tiene que ser producido para ser consumido en el plazo de pocos días.
• El hidrógeno corroe el acero: En los depósitos y conducciones de acero al carbono, el hidrógeno forma hidruros que acaban fragilizándolos hasta que se rompen. La solución es recubrirlos con unas películas especiales que se llaman liners, pero que no están exentas de problemas (aguantan mal los contrastes térmicos y los esfuerzos mecánicos) y que para mayor ironía se fabrican con petróleo.

En la práctica, las pérdidas energéticas de convertir electricidad a hidrógeno para cualquier uso energético son bastante  grandes, yendo del 50% de producir hidrógeno para ser quemado inmediatamente hasta pérdidas superiores al 95% si se tiene que almacenar a presión para ser consumido unos días más tarde en un motor de un camión.

En una conferencia reciente, yo presenté unos números sencillos comparando el consumo de energía del sector del transporte en Europa con la producción de energía eléctrica renovable que se necesitaría para que pudiera funcionar con hidrógeno, asumiendo el máximo y mejor rendimiento (pilas de combustible con platino, hidrógeno producido prácticamente para consumir, despreciando las pérdidas por refrigeración y compresión, etc). La conclusión es que Europa debería multiplicar su producción eléctrica renovable por 3,5. En condiciones mucho más realistas, no sería de extrañar que esa multiplicación fuera por 4, 5 o un factor todavía mayor; pero en todo caso, ese 3,5 ya supone un reto de gran envergadura... y solamente para mantener el transporte. Y ese reto es probablemente imposible, porque aquí no hemos incorporado los límites de las renovables, pero siguen existiendo.

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En resumen, el hidrógeno verde definitivamente no es una buena opción para la transición energética pos-fósil que necesitamos para bajar las emisiones de carbono.

Lo que sí es:

Una manera en que empresas que son parte del problema hagan greenwashing.

Una manera en que los gobiernos nos engañen con que están haciendo una transición a energías renovables. 

Una manera en que tecno-optimistas sigan volteando la vista de la realidad ineludible del decrecimiento.