29 May ¿ELECTRICIDAD O HIDRÓGENO VERDE?

Contexto

Se da ya por hecho que la economía va hacia una electrificación masiva, como consecuencia de evitar la emisión de CO₂ a la atmósfera limitando el calentamiento global y del mayor incremento de generación de electricidad de origen renovable (principalmente solar fotovoltaica y eólica) de la que ya estamos siendo ya testigos en España y en la Unión Europea.

De la misma forma, se habla de hidrógeno verde como la gran apuesta de presente y futuro, siendo una de las claves más importantes para conseguir esa ansiada independencia energética de la Unión Europea con respecto al gas natural y el petróleo.

Cabe destacar que electricidad de origen renovable e hidrógeno verde son conceptos totalmente relacionados y complementarios. El hidrógeno verde proviene de electricidad de origen renovable, utilizada para hacer electrolisis del agua, rompiendo la molécula de H₂O y aprovechando el H₂ obtenido como vector energético o combustible.

Qué es mejor, ¿utilizar electricidad o hidrógeno verde?

Sin duda, ambas formas de energía tomarán un papel protagonista y dominante en los próximos años. Comparten bondades, como el origen renovable y el potencial de aprovechamiento autóctono para producir energía sin depender de terceros países. Las dos además serán capaces de competir con el gas natural o con derivados del petróleo en muchas aplicaciones, favoreciendo de esta forma la descarbonización de procesos.

Pero ambas también tienen sus limitaciones. En el caso de la electricidad, destacamos la intermitencia de las renovables y la siempre presente dificultad de almacenamiento. En el caso del hidrógeno verde, la pérdida de rendimiento energético en los procesos necesarios tanto para producción como almacenamiento e incluso consumo.

Como referencia, se indican algunos valores de eficiencia y consideraciones desde el punto de vista energético en ciertas aplicaciones:

A. Climatización doméstica

• Electricidad renovable:
  • Eficiencia bomba de calor: 270% (valor altísimo, aplicación super interesante).
  • Eficiencia calefacción eléctrica: cercana al 100%.
• Hidrógeno Verde:
  • Eficiencia de una caldera de hidrógeno: 46%.

B. Transporte ligero por carretera

• Electricidad renovable:
  • Eficiencia vehículo eléctrico: 70% (desde la fuente inicial de energía hasta el movimiento en la rueda).
• Hidrógeno Verde:
  • Eficiencia del vehículo con pila de combustible: 26%.

C. Transporte pesado, aviación, marítimo

• Electricidad renovable:
  • Dudosa viabilidad en grandes volúmenes por la baja densidad energética de las baterías tipo Ión Li.
• Hidrógeno Verde:
  • Muy interesante aplicación por la alta densidad energética del hidrógeno y sus derivados (combustibles sintéticos, a partir del amoniaco o metanol).

D. Calor industrial (cemento, cerámica …)

• Electricidad renovable:
  • Eficiencia de electrificación directa: 50-90% según el tipo de industria.
• Hidrógeno Verde:
  • Eficiencia de la combustión de hidrógeno: 50-80% según el tipo de industria.

E. Almacenamiento a corto plazo

• Electricidad renovable:
  • Eficiencia de baterías tipo ión Litio: 80%.
• Hidrógeno Verde:
  • Eficiencia de utilización del H2 en un ciclo combinado: 37% (a este valor habría que añadir el rendimiento de transformar la electricidad en H2 previo, compresión si la hubiera, etc).

F. Almacenamiento a largo plazo

• Electricidad renovable:
  • “Limitada” densidad energética de las baterías tipo ión Li para cantidades masivas de energía.
• Hidrógeno Verde:
  • Interesante a largo plazo por la alta densidad energética del hidrógeno y sus derivados.

Conclusión

En cualquier caso, habrá casos particulares donde:

• Sea imposible electrificar y solo se pueda utilizar H₂ renovable.
• Transitoriamente se utilice H₂ para ganar escala, aún con baja eficiencia, tras análisis coste-beneficio.

La clave estará en valorar cada proceso individualmente, teniendo siempre presente el concepto de eficiencia energética y rendimiento.