¿Cómo se fabrica el hidrógeno verde?

El hidrógeno verde se produce a partir de agua y energías renovables. La obtención por electrólisis a partir de fuentes renovables consiste en la descomposición de las moléculas de agua (H2O) en oxígeno (O2) e hidrógeno (H2). Históricamente, el hidrógeno se ha obtenido usando combustibles fósiles.

¿Cómo se consigue el hidrógeno verde? El hidrógeno verde se consigue mediante un proceso de electrólisis impulsada con energías renovables como la eólica o la solar. La electrólisis consiste en utilizar una corriente eléctrica para descomponer mediante electrodos la molécula del agua en oxígeno e hidrógeno.

La nueva planta, operativa desde 2022, se construyó en el municipio de Puertollano, una ubicación privilegiada, con un importante polo industrial y en la que se encuentra el Centro Nacional del Hidrógeno, que ha asesorado durante su génesis.

El hidrógeno verde hoy:

Se necesita agua ultrapura para producir hidrógeno verde.

Desventajas del hidrógeno verde

Por lo tanto, la cantidad de agua necesaria para producir un kilogramo de hidrógeno se estima entre 18 y 25 litros, dependiendo de la fuente y de la tecnología utilizada.

Está en el agua, junto con oxígeno, y se combina con el carbono para formar hidrocarburos como el gas, el carbón y el petróleo. Por ende, hay que separar al hidrógeno de las otras moléculas para usarlo como combustible. Y lograr esto requiere de grandes cantidades de energía, además de ser muy costoso.

China. China consume y produce más hidrógeno que cualquier otro país.

La planta de Puertollano puede producir 3.000 toneladas de hidrógeno verde al año. La planta de hidrógeno verde de 20 megavatios de potencia que Iberdrola tiene en Puertollano es la primera planta a escala industrial de hidrógeno verde de Europa.

Según la Agencia Internacional de la Energía, 1 kilogramo de hidrógeno verde, que contiene unos 33,3 kWh, cuesta entre 3,50 y 5 euros, lo que supone entre 0,10 euros/kWh y 0,15 euros/kWh.

En cuanto al consumo de agua, se necesitan nueve litros para producir un solo litro de hidrógeno. Se está investigando con agua desalada o incluso con depuradora para buscar otras fuentes alternativa sal agua potable, pero ¿será un problema producir hidrógeno en un país con estrés hídrico ?

Para generar 1 kg de hidrógeno a partir de electrólisis se necesitan 10 litros de agua desionizada; a partir de reformado de gas natural con captura de CO₂ se necesitan 25 litros de agua desionizada y a partir de reformado de gas natural sin reformado de CO₂ se necesitan 23,5 litros.

No obstante, su descubrimiento se le atribuye a Henry Cavendish, quien en 1766 aisló el hidrógeno gaseoso a partir de la reacción de ciertos metales con un ácido fuerte.

El hidrógeno verde es el combustible del futuro, con una huella de CO2 nula y representará una revolución en el sector de la energía y el transporte a medio plazo.

En el caso de inhalación accidental de grandes concentraciones del gas un individuo puede experimentar mareos, dolores de cabeza, pitidos en los oídos, somnolencia, náuseas, vómitos y en casos muy extremos puede producir inconsciencia e incluso la muerte.

Cómo funciona un coche de hidrógeno

El hidrógeno, almacenado en unos depósitos a alta presión, se canaliza hacia la pila de combustible, donde se combina con el oxígeno del aire para generar electricidad. Esta electricidad se almacena en una batería que reparte la energía al motor en función de la demanda.

Teniendo en cuenta todos estos factores, el precio del hidrógeno puede oscilar desde 3-4 €/kg hasta los 10 €/kg, aunque tomando como referencia el precio de venta en hidrogeneras de otros países, el hidrógeno cuesta actualmente entre 8 y 10 euros por kilogramo.

Es necesario un volumen de 11.2 Nm³ (volumen del maletero de un gran vehículo utilitario o comercial) para almacenar solo 1 kg de hidrógeno, que es la cantidad que se requiere para recorrer aproximadamente 100 km.

Existen tres métodos industriales para obtener hidrógeno: la transformación molecular, la gasificación del carbón y la electrolisis del agua. La primera técnica consiste en la utilización de reacciones químicas para obtener hidrógeno a partir del gas natural de los yacimientos petrolíferos.

La principal desventaja de este método es que produce emisiones dióxido de carbono y monóxido de carbono. Ambos gases son perjudiciales para nuestra atmósfera y contribuyen al calentamiento global.

La combustión de hidrógeno es una reacción química entre el hidrógeno (H2) y el oxígeno (O2) que se produce cuando se enciende una chispa o se aplica calor. Durante esta reacción, el hidrógeno y el oxígeno se combinan para formar agua (H2O), liberando energía en forma de calor y luz en el proceso.

En España, solo el 0,01 % del total del hidrógeno (50 toneladas anuales) se obtiene a partir de energías renovables. Algunos planes para mejorar esta cifra en 2030 son los siguientes: 4 gigavatios de nuevos electrolizadores instalados.

Hidrógeno verde es el nombre que se le da al hidrógeno que ha sido generado a partir de fuentes y energías renovables. Este sirve como combustible, y al ser utilizado, no genera CO2, el gas de efecto invernadero que emiten al quemarse la mayoría de los combustibles fósiles, ya que no contiene carbono en su interior.

La mayor parte está combinado con el oxígeno formando agua. Por eso las auténticas "minas" de hidrógeno son las aguas de los océanos, las aguas dulces y los glaciares. Sin embargo, los hidrocarburos también son una fuente importante de hidrógeno; el metano (CH4) tiene 4 átomos de hidrógeno por cada uno de carbono.

Actualmente, el consumo de hidrógeno en España se sitúa en torno a las 500.000 t/año, mayoritariamente hidrógeno gris, utilizado como materia prima principalmente en refinerías (en torno al 70%) y en fabricantes de productos químicos (25%), correspondiendo el consumo residual restante a sectores como el metalúrgico.