De la gasolinera a la hidrogenera: la nueva movilidad verde se abre camino

A finales de este año 2022 está prevista la puestsa en marcha de la primera de carácter público que funcionará en España. El hito ha sido posible gracias al impulso de un equipo de investigadores del CSIC, que ha diseñado una que utilizará hidrógeno verde generado in situ con energía solar.

El hidrógeno será obtenido mediante electrolizadores alimentados por un sistema de seguidores solares y paneles fotovoltaicos situados en la propia estación de servicio. Además, contará con un sistema de control inteligente que aportará predicciones de producción y demanda.

La hidrogenera tendrá una capacidad de producción renovable mínima de 60 kg de hidrógeno al día. Será capaz de abastecer a camiones, autobuses, turismos y depósitos y logística para transporte y está previsto que se ponga en marcha a finales de 2022.

La nueva tecnología se ensayará gracias a un acuerdo con la empresa de estaciones de servicio Zoilo Ríos. Se probará en las instalaciones que la empresa tiene en la estación de servicio El Cisne, en la autovía A-2 (Madrid-Barcelona), a pocos kilómetros de Zaragoza.

«El objetivo de este desarrollo es demostrar, en condiciones de servicio reales, el potencial de esta tecnología», explica el investigador del CSIC Luis Valiño, del Laboratorio de Investigación en Fluidodinámica y Tecnologías de la Combustión (LIFTEC), integrado actualmente en el Instituto de Carboquímica (ICB). La nueva hidrogenera contará con el añadido de tecnología desarrollada por grupos de investigación del LIFTEC y del Instituto de Robótica e Informática Industrial (IRI, CSIC-UPC).

Esta iniciativa pretende servir de modelo para la implantación de la futura red de hidrogeneras en España. Esta colaboración entre el CSIC y la empresa Zoilo Ríos se desarrollará a lo largo de tres años (hasta diciembre de 2024) y permitirá a los grupos de investigación del CSIC evaluar el funcionamiento de las diferentes tecnologías que se emplearán en la instalación, tanto en lo referente a la generación de H2 renovable como almacenamiento, gestión energética avanzada y dispensación.

Para generarlo se emplea lo que se conocen como electrolizadores, que utilizan la energía eléctrica por medio de electrólisis (un proceso mediante el cual se separan los elementos de un compuesto químico con la utilización de corriente eléctrica) para separar las moléculas de agua en oxígeno por un lado e hidrógeno por otro. Tanto el oxígeno como el hidrógeno se mantienen almacenados de forma separada. Pero el gran potencial de este gas es ser «un vector energético fantástico para almacenar energía», tal y como lo califica explica Rafael Riquelme, experto de la comisión de energía del Colegio de Ingenieros Industriales de Madrid.

«Esa energía que tengo almacenada en forma de hidrógeno la puedo aprovechar, de forma tan sencilla como hacer el proceso contrario a la electrólisis: se usa una pila de combustible, se vuelve a mezclar con ese oxígeno y se convierte otra vez en energía eléctrica», explica Riquelme.

Sin embargo, este experto explica que el proceso descrito no es eficiente al cien por cien, por lo que se produce una pérdida de energía que ronda el 50%. «Pero estamos consiguiendo una forma bastante interesante de almacenar energía», detalla.

Además, uno de los principales problemas a los que se enfrenta el uso del hidrógeno como sistema de almacenamiento energético es que sigue siendo una tecnología cara y, por tanto, poco rentable y eficiente. Los electrolizadores, esos sistemas en los que la energía se separa en hidrógeno y oxígeno, son tecnologías que se están desarrollando en estos momentos, como lo fueron hace 20 años los paneles solares, por lo que aún están en un proceso incipiente.

La buena noticia es que «el hidrógeno tiene mucho potencial y hay grandes cantidades de inversión comprometidas», detalla Riquelme. «Se está avanzando mucho y de una forma muy rápida, porque hay mucho interés y mucha investigación en la materia», pero de momento podemos hablar de experiencias piloto más que de proyectos viables y reales.

Este experto considera que la industria en general, y la movilidad en particular, serán los grandes beneficiarios de estos avances. «Un vehículo eléctrico necesita, para 500 km de autonomía, llevar casi una tonelada de baterías entre las cuatro ruedas o solo 5 kg de hidrógeno», pone como ejemplo.

Estos mismos beneficios se pueden aplicar no solo al transporte de carretera, sino a trenes, barcos y aviones, ya que con el hidrógeno verde se podrían desarrollar combustibles sintéticos de origen renovable.

Otra de las cuestiones que hay que tener en cuenta es que, a día de hoy, la mayor parte del hidrógeno que se está usando en la industria proviene del petróleo. Para que sea verde, la fuente original de la que se obtiene tiene que ser renovable; tal y como va a ser en la hidrogenera impulsada por el CSIC, ya que obtiene el gas de la energía solar.

El objetivo es que acabe todo siendo hidrógeno verde, es decir, que provenga de energías renovables y que el precio se vaya abaratando, pasando de los 20 euros / kilogramo que cuesta ahora a unos dos o tres euros. «Eso lo haría tremendamente competitivo», subraya este experto, quien detalla que el gran problema del hidrógeno verde es que, a día de hoy, es caro, y con pocas experiencias reales en su viabilidad.

Pero el camino empiza a andarse y todo indica que este problema ser irá solucionando con el tiempo. «Poco a poco se irán consiguiendo tecnologías más baratas y más eficientes para conseguir que el hidrógeno verde baje tremendamente su coste. Cuando se alcancen esos umbrales entonces será un producto, no solamente interesante desde un punto de vista medioambiental, sino económicamente rentable», aventura.

Aunque es pronto como para saber cuándo el uso del hidrógeno será masivo, cabe preguntarse si cambiará en algo nuestra vida.

En el caso de la movilidad, Rafael Riquelme cree que solo «tendríamos que esperar a que nuestro coche se quedara viejo y, al sustituirlo, ver qué alternativas tendríamos: gasolina, híbridos, eléctricos, hidrógeno… Igual que el coche de gasolina y el coche diésel han convivido durante un siglo sin tener que matarse el uno al otro, podríamos elegir qué coche nos gusta más».

En el caso de la calefacción, «lo más probable es que el cambio no fuera radical». De hecho, el sistema gasista español ya contempla la introducción de un porcentaje limitado de hidrógeno en el gas natural que llega a las cocinas y a las calderas de las casas.

«No supone tanto inventar o montar una logística nueva como aprovechar muchas cosas que ya existen», detalla este experto, quien subraya que lo que va a marcar el cambio hacia el hidrógeno verde es el desarrollo tecnológico y su posterior abaratamiento.

«Es necesario que, poco a poco, se vayan consiguiendo economías de escala para que el hidrógeno verde sea cada vez más competitivo. Para generar esas economías de escala necesitamos una industria del hidrógeno, que haya procesos industriales que actualmente usan, por ejemplo, gasolina y que, gracias a la adaptación de sus equipamientos, pasen a usar hidrógeno. Hay que ir convirtiendo poco a poco la industria para adaptarla al hidrógeno», explica.

Aunque ese hidrógeno pueda proceder en un principio del petróleo, para este experto «lo importante es conseguir que haya mucha industria basada en ese gas. Con masa crítica, con demanda y con desarrollo tecnológico que generará esa propia demanda, se conseguirá que el hidrógeno verde sea rentable», vaticina.