Oct 9 2020
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AmbienteGaler铆a

Asalto al tren del hidr贸geno

Durante las 煤ltimas semanas, han proliferado las noticias y los anuncios de grandes empresas, de gobiernos y de la propia Comisi贸n Europea anunci谩ndonos la llegada de un nuevo mes铆as salvador en el panorama energ茅tico, una nueva fuente de energ铆a que conseguir谩 al tiempo descarbonizar nuestra econom铆a (evitando as铆 las emisiones de di贸xido de carbono que est谩n desestabilizando el clima de nuestro planeta) y nos proporcionar谩 una alternativa a los combustibles f贸siles, ahora que empiezan su declive energ茅tico. Y esta fuente milagrosa tiene nombre: el hidr贸geno verde.
Todo parece perfecto. Demasiado bonito para ser verdad, para ser sinceros, puesto que la idea de usar hidr贸geno como combustible lleva circulando ya varias d茅cadas sin que hasta ahora haya podido cuajar. 驴Qu茅 es lo que ha cambiado ahora?Alemania estrena el primer tren de hidr贸geno del mundo

Las repetidamente alabadas ventajas del hidr贸geno:

A principios del siglo XXI tuvo mucho predicamento el concepto de 芦Econom铆a del hidr贸geno禄, acu帽ado por el economista norteamericano Jeremy Rifkin. De acuerdo con esta idea, se iba a producir durante el siglo XXI una revoluci贸n energ茅tica y la Humanidad har铆a una transici贸n desde los combustibles f贸siles hacia el hidr贸geno.

La principal ventaja del hidr贸geno es que es un gas cuya combusti贸n produce un producto inocuo: agua, simplemente agua.

Adem谩s, se puede sintetizar de manera simple gracias a un proceso de electr贸lisis, que consiste en hacer circular electricidad por una cubeta de agua (a la que en ocasiones se le a帽aden sales para acelerar la reacci贸n); en el c谩todo se acumula el hidr贸geno y en el 谩nodo el ox铆geno, que quedan as铆 separados.

Por si todo eso fuera poco, el hidr贸geno tiene un alto contenido energ茅tico en peso, siendo su densidad energ茅tica por kilogramo hasta tres veces la de la gasolina.

Energ铆a de Hidr贸geno 鈥 CleanPressLa idea de Jeremy Rifkin era aprovechar la electricidad generada por fuentes renovables para convertir agua en hidr贸geno por electr贸lisis, aprovechando los excedentes que se producen a ciertas horas para poder utilizarlos en otro momento. De ese modo, se compensa la intermitencia de las fuentes de renovables y se tiene un combustible que permite mover veh铆culos de manera aut贸noma (sin depender de una red el茅ctrica o unas v铆as).

La desventaja m谩s obvia del hidr贸geno:

La principal desventaja del hidr贸geno es que no es una fuente de energ铆a. En la naturaleza no se encuentra hidr贸geno puro, siempre est谩 formando parte de compuestos qu铆micos, y para obtenerlo se tiene que extraer de alguna parte (con una reacci贸n f铆sico-qu铆mica como la electr贸lisis que coment谩bamos m谩s arriba, o directamente qu铆mica, como la reforma del metano – un proceso por el cual se separa el gas natural en hidr贸geno y di贸xido de carbono).

El proceso de extracci贸n implica siempre una p茅rdida considerable de energ铆a de la fuente que se ha usado para producir la s铆ntesis del hidr贸geno (los sistemas de electr贸lisis m谩s eficientes tienen p茅rdidas de 芦solo禄 el 30% de la energ铆a el茅ctrica usada en el proceso, aunque lo normal es que suban hasta el 50%, en tanto que en el proceso de reforma de hidrocarburos, ya sean f贸siles o de origen vegetal, las p茅rdidas de energ铆a son similares). A d铆a de hoy, dada la todav铆a abundancia de gas natural, sigue siendo m谩s barato producir hidr贸geno por transformaci贸n de metano: el 95% del hidr贸geno (que se usa en diversos procesos industriales) se produce de esta manera.

Ello implica que, por tanto, debe haber una fuente de energ铆a que se debe usar para producir hidr贸geno con ciertas p茅rdidas. Si el problema al que se tendr谩 que enfrentar la sociedad en los pr贸ximos a帽os es el del descenso de la energ铆a disponible, utilizar hidr贸geno implica perder m谩s de esa energ铆a que se va a volver escasa. Y es que la premisa de Rifkin de que habr谩 sobrantes de energ铆a renovable es muy discutible, ya que las fuentes renovables tienen muchas limitaciones. Eso no quiere decir que el hidr贸geno sea in煤til: para algunas aplicaciones puede ser conveniente tener un combustible potente que te d茅 autonom铆a aunque pierdas energ铆a en producirlo. Sin embargo, lo que est谩 claro es que no se podr谩 adoptar masivamente porque eso implicar铆a derrochar mucha de esa energ铆a cada vez m谩s escasa.聽 La descarbonizaci贸n de la ciudad; la energ铆a en movimiento. #Hidr贸geno. (I) | URBANA DIGITAL

En resumen, el hidr贸geno no es una fuente de energ铆a (algo que produce energ铆a), sino que es un vector energ茅tico (algo donde guardar energ铆a). No del todo interesante en un momento en que nos faltar谩 energ铆a.

 

Los 芦otros problemillas禄 del hidr贸geno:

Adem谩s de los problemas mencionados, el hidr贸geno tiene otros cuantos problemas bastante serios (pueden encontrar m谩s detalles en este post de Beamspot):

  • El hidr贸geno es un gas: A煤n cuando la densidad energ茅tica en peso del hidr贸geno sea muy alta, su densidad energ茅tica en volumen depende de a qu茅 presi贸n est茅 almacenado (m谩s mol茅culas de gas, m谩s presi贸n) y en general es mediocre. Hay que almacenar el hidr贸geno a alta presi贸n para conseguir densidades energ茅ticas en volumen medianamente decentes (750 bares de presi贸n, que es como la presi贸n del mar a 7.500 metros de profundidad). Eso implica usar dep贸sitos con paredes muy gruesas y resistentes (y por tanto muy pesados), y una grieta en el dep贸sito puede provocar una explosi贸n.
  • El hidr贸geno es muy fugaz: La mol茅cula de hidr贸geno es una de las m谩s peque帽as en la naturaleza, y eso hace que sea muy fugaz: incluso en los mejores dep贸sitos, a las presiones de trabajo que se usan, p茅rdidas diarias del 2 o el 3% del gas contenido son normales. Eso, hablando de un gas invisible, inodoro y altamente inflamable hace que se deba tener especial cuidado con la ventilaci贸n en los alrededores de los dep贸sitos de hidr贸geno, aparte de que ese escape diario disminuye a煤n m谩s la eficiencia del hidr贸geno como combustible.
  • El hidr贸geno corroe las conducciones: Es conocido que el hidr贸geno reacciona con el acero al carbono formando hidruros que las corroen, fragilizando as铆 las ca帽er铆as que lo trasportan (brittlening). Para evitar ese problema se deben revestir internamente las conducciones con un pol铆mero (un pl谩stico), lo cual a帽ade costes y dificulta usar las actuales conducciones de gas natural para su transporte.
  • La eficiencia final en veh铆culos es muy baja:
  • Contando todas las p茅rdidas, la eficiencia energ茅tica desde la boca de producci贸n hasta el movimiento motor del veh铆culo (well to wheel) suele rondar el 25%, frente al 75% o incluso m谩s de los veh铆culos el茅ctricos. Encima, las pilas de combustible que se tienen que usar y que encarecen estos veh铆culos llevan materiales escasos como el platino.

Entonces, 驴por qu茅 se habla tanto del hidr贸geno ahora, precisamente?

El hidr贸geno, una soluci贸n probada para una movilidad sostenibleEs llamativo que ahora que hasta BP reconoce (a rega帽adientes y disfraz谩ndolo de pico de demanda) que nos estamos adentrando en la era post-petr贸leo, de repente hayamos vuelto los ojos a este vector energ茅tico, el hidr贸geno, que puede usarse en aplicaciones concretas pero nunca a escala masiva.

Una de las cosas que m谩s llama la atenci贸n es la insistencia (por ejemplo en Francia, en Alemania y recientemente en Espa帽a) en hablar del tren de hidr贸geno. Si hay un veh铆culo para el cual el uso de hidr贸geno no tiene ning煤n sentido es el tren. El tren es un veh铆culo no aut贸nomo porque est谩 forzosamente ligado a la v铆a y por tanto circula por donde est谩 predeterminado.

El tren es el caso perfecto para la electrificaci贸n, donde est谩 m谩s que demostrado un aprovechamiento eficiente de la energ铆a, ya que adem谩s parte de la energ铆a se recupera en los frenados. El porcentaje de v铆as electrificadas en Europa supera el 50% y hasta hace unos a帽os la tendencia era a aumentar este porcentaje. Tiene mucho m谩s sentido expandir el cableado el茅ctrico de las v铆as que crear toda una compleja infraestructura para producir y almacenar masivamente una materia muy vol谩til e inflamable con grandes p茅rdidas, que encima implica usar unos motores m谩s complejos, caros e ineficientes.

Entonces, 驴por qu茅 ahora? 驴Por qu茅 esa obsesi贸n con el hidr贸geno verde y el tren de hidr贸geno?

El primer tren de hidr贸geno ha superado con 茅xito la fase de pruebas, y se prepara para su expansi贸n por EuropaLa clave est谩 en el proyecto impulsado por Alemania de crear una central hidroel茅ctrica en el r铆o Inga, en el Congo, que adem谩s producir铆a hidr贸geno por hidr贸lisis. Las dimensiones del proyecto son colosales: la presa producir铆a el doble de potencia, 44 Gw, que la gigantesca presa de las Tres Gargantas en China, y ser铆a as铆 la mayor del mundo. De acuerdo con fuentes del Gobierno alem谩n, quien apoya el proyecto, el objetivo declarado ser铆a exportar 芦hidr贸geno verde禄 a Europa. Por descontado que el proyecto ha recibido muchas cr铆ticas porque no ser铆a provechoso para la poblaci贸n local.

Es conocido que el potencial hidroel茅ctrico de Europa y Am茅rica del Norte est谩 pr谩cticamente aprovechado al m谩ximo, y en Asia poco m谩s o menos. Solo Sudam茅rica y sobre todo 脕frica tienen a煤n un gran potencial para la generaci贸n hidroel茅ctrica. As铆 que se trata de aprovechar ese potencial, aunque sea con unas p茅rdidas atroces en la conversi贸n a hidr贸geno, y luego llevar ese hidr贸geno a Europa para que mantenga en marcha nuestra industria aqu铆.

S贸lo hay un problema: 驴c贸mo transportar el hidr贸geno desde el coraz贸n de 脕frica hasta Europa? El barco no es una buena opci贸n, porque aunque es el transporte m谩s eficiente en energ铆a consumida por kilogramo transportado, es tambi茅n el m谩s lento, y con la fugacidad del hidr贸geno los dep贸sitos llegar铆an con la mitad de su carga original a Europa tras dos o tres semanas de singladura. Hace falta algo m谩s r谩pido. Aqu铆 es donde entra el tren: es el segundo medio de transporte m谩s eficiente, y es mucho m谩s r谩pido que el barco: el hidr贸geno que se recoge hoy en el Congo podr铆a estar en dos o tres d铆as en Alemania. Adem谩s, 脕frica ya tiene una extensa red ferroviaria que se podr铆a aprovechar. Pero esa red est谩 casi toda sin electrificar. Es aqu铆 por tanto que nos hace falta desarrollar un tren de hidr贸geno.

As铆 que ya lo saben: toda esta historia tan moderna del tren del hidr贸geno en realidad camufla una historia mucho m谩s antigua (y oscura): el colonialismo, en este caso energ茅tico. Vamos a ir a 脕frica para arrebatarles sus 煤ltimos recursos, los renovables.10 pa铆ses avanzando hacia una econom铆a de hidr贸geno verde - URE S.A.S.

脡sta es la respuesta que est谩 preparando la Uni贸n Europea delante de la grave crisis energ茅tica que nos plantea el peak oil. Es un 煤ltimo intento por no cambiar nada, esquilmando una vez m谩s a los pa铆ses del sur.

驴Qu茅 puede salir mal?

B谩sicamente, todo.聽No est谩 claro que las poblaciones locales se dejen esquilmar sus recursos sin reclamar su propiedad. No es evidente que se puedan mantener abiertos los miles de kil贸metros de v铆as de hay desde Kinshasa hasta Berl铆n, atravesando un docena de pa铆ses, en una situaci贸n de hundimiento econ贸mico y social generalizado que nos van a acompa帽ar durante los pr贸ximos a帽os.

No est谩 claro de d贸nde vamos a sacar el resto de materiales que necesitamos para hacer una implementaci贸n masiva de una 芦econom铆a del hidr贸geno禄 a escala europea en ese mismo escenario de hundimiento econ贸mico cuando algunos de esos materiales tendr铆an que venir de a煤n m谩s lejos, de otros continentes.

Y cuando el hidr贸geno est茅 en Europa, no est谩 nada claro c贸mo lo vamos a aprovechar. Siendo muy, muy optimistas los 44 Gw de Inga nos proporcionar铆an una potencia media de 22 Gw (p茅rdidas totales de solo el 50%): incluso asumiendo que habl谩ramos de energ铆a final, en 2017 Europa consumi贸 1.222 millones de toneladas equivalente a petr贸leo, lo cual equivale a unos 14.200 Tw路h de energ铆a, o una potencia media de 1,62 Tw, es decir, 1.620 Gw o 73 veces la potencia media que aprovechar铆amos muy idealmente de Inga. Lo malo es que 脕frica no puede darnos 73 Ingas; como mucho, dos o tres, lo cual, como se pueden imaginar, no va a aliviar mucho nuestra situaci贸n.El hidr贸geno, como alternativa a combustibles f贸siles, gana terreno - estaciones.com.ar

Lo peor es que para garantizar el suministro de esas gotas de energ铆a a arrojar en el desierto de nuestra sed energ茅tica, Europa puede manu militari asegur谩rselo. Hace a帽os coment茅 sobre el peligro de la deriva belicista el Viejo Continente, y me temo que ese peligro sigue muy vivo. Y la reciente visita de nuestro presidente a Argelia me ha hecho avivar una vieja y acuciante pregunta… 驴Qu茅 sentido tiene enviar a nuestros hijos a morir en tierras lejanas luchando por salvar algo que de todos modos es insalvable? 驴Qu茅 sentido tiene que maten a los hijos de los pobres desgraciados a los que iremos a hostigar?

Conclusiones:

El hidr贸geno verde no es solo un grand铆simo error, porque supone un malgasto energ茅tico enorme, sino que, en el contexto de la crisis energ茅tica que se nos viene encima con el declive del petr贸leo, probablemente oculta una voluntad infame de apropiaci贸n por parte de los pa铆ses ricos de las fuentes de energ铆a que les quedan a los pobres. Pero quienes dise帽an estos planes no se dan cuenta de que ni siquiera el potencial renovable de un gran continente como es 脕frica basta para satisfacer el actual derroche energ茅tico europeo. Todo apunta a que la cosa saldr谩 mal, a que esta aventura ser谩 un peligroso fracaso, as铆 que m谩s valdr铆a comenzar聽 a hacer planteamientos m谩s pragm谩ticos (y honrados) para los tiempos que vienen.

Nota: Gracias a F茅lix Moreno por hacer un primer an谩lisis de este mismo tema, acertado como 茅l lo est谩 siempre.

* Cient铆fico y divulgador licenciado en F铆sica y Matem谩ticas y doctor en F铆sica Te贸rica por la Universidad Aut贸noma de Madrid. Trabaja como cient铆fico titular en el Institut de Ci猫ncies del Mar del CSIC.鈥 Editor de The Oil Crash.
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