Sol y agua: los ingredientes para producir en España hidrógeno verde

Uno de los inconvenientes de la 'electricidad verde' producida a través de aerogeneradores y plantas solares es que no siempre coinciden las horas de mayor producción con las de mayor consumo. Y por eso es necesario disponer de un sistema de almacenamiento de electricidad.

En los domicilios particulares se puede hacer mediante acumuladores domésticos, pero a gran escala los sistemas de baterías no son una solución viable. El hidrógeno verde es una de las alternativas con más posibilidades, y España cuenta con un gran potencial para convertirse en un país puntero en la producción de hidrógeno 'verde.

La producción y consumo de hidrógeno renovable es un mercado aún incipiente, con un bajo grado de madurez. En la actualidad tan solo se producen y consumen en España en torno a 500.000 toneladas de hidrógeno como materia prima, en su práctica totalidad a partir de combustibles fósiles, al no ser hasta ahora una opción competitiva.

El hidrógeno, al igual que la electricidad, no puede considerarse una fuente de energía directamente utilizable, pues en la Tierra no hay apenas en estado libre, sino que está combinado formando diferentes tipos de moléculas, principalmente agua y en la mayoría de los compuestos orgánicos, por lo que para obtenerlo es necesario emplear energía. Se trata, por tanto, de un vector energético, es decir, es un portador donde poder almacenar energía que podremos utilizar en otro momento o lugar, en sustitución de otros combustibles tradicionales. Para la generación del hidrógeno existen varios procesos, que emplean como materias primas gas natural, carbón, biomasa o agua y, en algunos casos energía, generándose en algunos de ellos CO2.

El hidrógeno verde se produce por electrólisis del agua a partir de energías renovables eléctricas. Se extrae, por tanto, a partir de un proceso que no emite CO2 y transforma el agua en moléculas de hidrógeno y oxígeno, por eso, al no emitir gases contaminantes ni generar ningún residuo en ninguno de los procesos es un combustible 100% sostenible.

Agua y sol son dos de los ingredientes básicos con los que Enagás y Repsol intentan dar ese salto ecológico y económico. Ambas empresas han creado 'Sunrgyze', una compañía dedicada al desarrollo, industrialización, escalado y comercialización de tecnología fotoelectrocatalítica propia para la producción competitiva de hidrógeno solar.

Según explican, esta nueva tecnología permite la transformación directa de energía solar en hidrógeno renovable, a través de una planta de fotoelectrocatálisis. «Se trata de una tecnología novedosa, ya que no necesita de electricidad externa, solo de agua y sol», precisa esta entidad impulsora del proyecto.

Mónica Sánchez, doctora en Ingeniería química y coordinadora de Hidrógeno de Enagás, destaca de la misma que es una tecnología «muy disruptiva», y que se enmarca en la apuesta de la empresa por los gases renovables - hidrógeno y biogás/biometano- «como piezas clave» para alcanzar la neutralidad en carbono que la compañía aspira conseguir en 2040.

«La producción competitiva y a gran escala de hidrógeno renovable para ser utilizado como fuente de energía será clave para la descarbonización. Especialmente, por sus diversas aplicaciones como fuente de energía térmica en movilidad, industria intensiva y en generación eléctrica, y porque permite la gestión y producción de energías renovables, el transporte y el almacenamiento de la energía«, explican desde Enagás.

Lo particular y ventajoso de esta tecnología renovable es que simplifica el proceso de producción con respecto a la electrólisis, la opción más utilizada en la actualidad para la generación de hidrógeno verde.

«En la electrólisis, la energía para llevar a cabo el proceso procede del sol o del viento. Y la electricidad renovable generada es transportada a un electrolizador donde se separa la molécula del agua en hidrógeno y oxígeno. La fotoelectrocatálisis integra el proceso en un solo paso ya que el dispositivo recibe directamente la radiación solar y con un material fotoactivo se generan las cargas eléctricas que provocan esa separación«

Ya se está avanzando en los planes de escalado, con la construcción de una planta demo que se pondrá en marcha en 2024 en Puertollano con una extensión cercana a media hectárea y con una producción de 100 kilos diarios de hidrógeno verde«. Para 2028, se contempla la instalación de una planta, ya en fase industrial, de unas 60 hectáreas y con una producción que llegue a las 10 toneladas al día, también localizada en Puertollano.

El proyecto de producción de hidrógeno renovable a partir de fotoelectrocatálisis cuenta con el apoyo de la Comisión Europea (CE) tras la aprobación de parte de su financiación a través de los fondos europeos Innovation Fund.

La planta de Puertollano, que será la única de estas características y capacidad en Europa, podría estar en funcionamiento en 2024 y producirá alrededor de 100 kg de hidrógeno al día a partir de luz solar. La nueva instalación, además del consumo interno, abastecerá las nuevas hidrogeneras que Repsol prevé instalar y que servirán para alimentar pilas de combustible de autobuses y camiones.