Un elemento llamado hidrógeno
En la actualidad, en un mundo globalizado y cambiante, la sociedad moderna se enfrenta a serios problemas, entre los cuales destaca el calentamiento global y el cambio climático asociado a dicho calentamiento. Aunque existen diversas teorías sobre la incidencia que la actividad humana tiene sobre dicho cambio, es innegable que el crecimiento poblacional a nivel global y el acceso a un mayor nivel de desarrollo por parte de países emergentes ha provocado un desmesurado consumo de recursos energéticos, vitales para la sostenibilidad del planeta. El agotamiento progresivo de los recursos fósiles, fundamentalmente gas y petróleo, ha potenciado el uso de las llamadas energías renovables, principalmente la solar y eólica, cuyas manifestaciones están presentes en nuestra vida cotidiana en muchos lugares. Sin embargo, su intermitencia y variabilidad las hacen poco adecuadas para ciertos fines donde la necesidad de un suministro continuo de energía resulta esencial; es por ello que, recientemente, la atención se ha puesto en el hidrógeno como alternativa a otras fuentes renovables y que permita la necesaria sostenibilidad.
Desde un punto de vista práctico, para los no conocedores del tema, diremos que el hidrógeno se puede obtener de dos fuentes principales: el agua y los hidrocarburos. En el primer caso se habla del hidrógeno verde, mientras que en el segundo del hidrógeno azul. En el caso del hidrógeno azul el proceso de obtención es complejo y muy costoso, y, además, genera los llamados gases de efecto invernadero, esos que contribuyen al calentamiento global y al cambio climático; por tanto, no parece la mejor solución si lo que se quiere es generar energía limpia y de forma sostenible. Por el contrario, el hidrógeno verde únicamente consume agua y vuelve a transformarse en agua después de un proceso en el que produce energía, lo que significa que no hay contaminación alguna. Parece, pues, que esta sería la solución definitiva a los problemas energéticos, utilizar el agua para obtener hidrógeno, y emplear el hidrógeno para generar energía, dando como resultado nuevamente agua.
El principal problema que surge del uso del hidrógeno verde es que para obtenerlo a partir del agua se necesita una gran cantidad de energía, más de la que luego el hidrógeno nos proporciona, por lo que si la energía para obtener hidrógeno verde no procede de fuentes no contaminantes, el resultado sería que contaminaríamos más que si usáramos combustibles como gas o petróleo. La solución pasa por emplear fuentes renovables, no contaminantes, para producir el hidrógeno como la solar, eólica, hidráulica, etc. Ahora bien, si empleamos estas fuentes para generar hidrógeno, en lugar de usarlas para darnos energía directamente, la cantidad de energía que se obtendría sería menor, lo cual no parece ser una solución muy razonable; entonces, ¿cómo resolver el problema?; una forma sería emplear la energía sobrante que no se utiliza para generar hidrógeno, los llamados excedentes, que hoy en día empiezan a resultar de uso común para todos aquellos que tienen una instalación en su vivienda, si bien esto limita la cantidad de energía que se obtiene a partir del hidrógeno.
Un gas muy volátil y peligroso
Por otra parte, el problema que presenta el hidrógeno es su manejo, ya que al ser un gas muy volátil y que da lugar a una combustión rápida en presencia del aire bajo ciertas condiciones, su uso puede ser peligroso, por lo que la utilización del hidrógeno requiere medidas de seguridad muy severas. Este problema está directamente relacionado, no solamente con la producción de hidrógeno y su posterior uso para generar energía, sino, sobre todo, con su almacenamiento, ya que hay ocasiones en las que interesa guardar el hidrógeno producido para usarlo más tarde cuando no haya opción de seguir produciéndolo, como en el caso de los períodos nocturnos o días sin sol, en instalaciones solares, o cuando no sopla el viento en instalaciones eólicas. Existe, además, otra situación en la que es imprescindible disponer de hidrógeno almacenado, el vehículo eléctrico, dado que en la actualidad no se dispone de métodos para producir hidrógeno en el propio vehículo de manera eficiente y en cantidad suficiente.
Este problema del almacenamiento se puede evitar utilizando el hidrógeno producido tan pronto como se ha generado, como ya sucede en algunas instalaciones donde se han montado plantas generadoras de hidrógeno verde al lado del lugar donde se va a necesitar la energía; de esta forma, tan pronto se produce el hidrógeno se consume, generando energía que se usa para la industria, zona comercial o residencial que se ubica junto a la planta productora de hidrógeno.
Problemas de índole técnica, económica y de seguridad que no permiten su implantación como solución definitiva de los problemas energéticos en el presente
Aunque pueda parecer que el hidrógeno tiene problemas graves para poder ser utilizado de forma generalizada en la sociedad moderna, bien sea en la generación de energía para viviendas, centros comerciales o en la industria, representa una solución muy prometedora de cara al futuro y a la solución de los problemas energéticos de hoy en día en relación con la sostenibilidad y las energía limpias; en efecto, la producción del hidrógeno a partir del agua, es sostenible, puesto que usa únicamente agua y acaba produciendo agua, en un proceso cíclico sostenible.
Asimismo, es una energía limpia, en especial si se usan fuentes de energía renovable para producir el hidrógeno a partir del agua. La producción de hidrógeno se enfrenta, sin embargo, a otro problema más serio que no es de índole científica ni tecnológica, el coste de producción ya que la tecnología y los materiales empleados son, a día de hoy, muy costosos; este problema representa un serio inconveniente en la implantación del hidrógeno como energía del futuro al ser el coste de la energía obtenida a partir de la producción de hidrógeno bastante más elevado que si utilizamos combustibles fósiles o incluso que si se emplean plantas solares o parques eólicos de forma directa. Una forma de abaratar los costes es, como se ha mencionado con anterioridad, utilizar los excedentes de energía para producir hidrógeno, si bien esto puede suponer que haya que almacenar dicho hidrógeno con los riesgos de seguridad que eso conlleva; otra forma sería abaratar los materiales que se emplean para producir hidrógeno y reducir los costes de la tecnología mediante procesos más eficientes y, por tanto, más económicos, para lo cual es preciso dedicar tiempo y recursos económicos en investigación y desarrollo, es decir, es una solución a futuro.
Si tuviéramos, pues, que emitir un dictamen sobre el uso del hidrógeno, podríamos decir que la utilización del hidrógeno da lugar a una energía limpia y sostenible, pero que presenta en la actualidad problemas de índole técnica, económica y de seguridad que no permiten su implantación como solución definitiva de los problemas energéticos en el presente, si bien es de esperar que la resolución de dichos problemas y el abaratamiento de los costes de producción, como ha ocurrido con la energía solar y la eólica, que en pocas décadas han reducido su coste de manera drástica, haga del hidrógeno verde una de las soluciones al problema de la energía en un futuro no muy lejano.
*Carlos Armenta Déu es director del Grupo de Energías Renovables en la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad Complutense de Madrid.
