Hidrógeno verde, solución energética sostenible
Los combustibles fósiles en su combustión generan una gran cantidad de gases, que contribuyen a incrementar el efecto invernadero, con deterioro del medio ambiente y contribución al acelerado cambio climático, por lo que es necesario disminuir su consumo y más aún sustituir los combustibles fósiles por otros productos generados con recursos renovables. En este contexto el hidrógeno verde es una alternativa ecoeficiente para sustituir a los combustibles fósiles en los motores de combustión, en la generación de electricidad de las plantas térmicas, en la electromovilidad.
El hidrógeno verde es una solución para descarbonizar el planeta, como combustible libera energía sin emitir gases contaminantes. Es un vector energético, permite mover la energía de un lado a otro, es un combustible y una materia prima. Cuando se produce a partir de energía renovable ofrece una alternativa limpia, un elemento importante de la transición energética, producido principalmente por electrólisis de agua a partir de electricidad renovable, representa una de las palancas del futuro para acelerar la transición a carbono neutralidad. Ver Figura 1.
Hoy en día la mayor parte del hidrógeno es producida a partir de combustibles fósiles, por la reformación del gas natural, éste es el denominado hidrógeno gris, cuya obtención ocasiona emisiones significativas, para producir una tonelada de H2 gris se emiten de 9 a 12 toneladas de CO2. Actualmente es el más abundante y el más económico, sin embargo, el costo se incrementará en el futuro debido a los derechos de emisiones de CO2.
Por el contrario, la obtención de hidrógeno verde por electrólisis a partir de fuentes renovables de energía contribuye a reducir la huella de carbono (carbon footprint) por sus variadas aplicaciones. Se obtiene por la separación de las moléculas de agua (H2O) en sus elementos fundamentales de oxígeno (O2) e hidrógeno (H2). La electrólisis emplea corriente eléctrica para dividir agua en hidrógeno y oxígeno en un equipo denominado electrolizador. El resultado es la producción de hidrógeno verde, siendo 100% sostenible. Ver la siguiente figura:
En la próxima década, el costo del hidrógeno verde entregado caerá 40% a US$2,70 por kilogramo para 2030, según el escenario base del informe. Se espera que la caída de los costos de los electrolizadores y las continuas bajas en los costos energía solar y eólica ayuden a que el hidrógeno verde compita con los combustibles fósiles. Los costos de producción del hidrógeno renovable sin incluir la entrega deberían caer por debajo de los US$2 por kilogramo para 2030, y menos de US$1 por kilogramo para 2050 en la mayoría de los mercados.
Un dato relevante es que las principales firmas mundiales fabricantes de camiones de carga ya han anunciado un plan de cambio tecnológico paulatino que proyecta que en 2025 comenzarán a fabricar camiones a base de hidrógeno de forma masiva, y en 2040 se terminará con la producción de camiones diésel, entre ellas Volvo, Daimler, Iveco, Ford, MAN, DAF, Scania.
Australia, Alemania, China, Arabia Saudita, los Países Bajos y Chile aparecen como los principales productores mundiales de este tipo de energía renovable, escenario positivo que ha llevado a las autoridades a proyectar a Chile como una potencia mundial en el desarrollo de esta industria.
El poder calórico del H2 es 33,3 kWh/kg, mientras que el diésel es 10,2 kWh/l y el gas natural es 9,6 kWh/m3. Por cada unidad de peso el hidrógeno verde tiene mucha más energía que las baterías de litio.