Com s’obté hidrogen verd i com pot contribuir en la lluita contra el canvi climàtic

L’hidrogen verd, aquell que s’obté a partir d’energies renovables, guanya protagonisme com a alternativa en el procés de descarbonització d’Europa. Et comptem com es fa servir aquest compost per obtenir electricitat.

Europa ha començat a recórrer el camí cap a una transició energètica que permeti la descarbonització de tots els sectors. En aquest procés, l’hidrogen verd actua com a pedra angular d’un sistema energètic que sigui climàticament neutre per al 2050. Però pot aquest compost posicionar-se com una alternativa als combustibles fòssils?

Què és l’hidrogen verd?

L’univers està compost per un 75% d’hidrogen, però a la Terra sempre és present en combinació amb altres molècules, com amb l’oxigen per crear l’aigua. Això suposa un obstacle per a la seva utilització com a matèria primera. Per poder emprar-lo cal dur a terme un procés químic per separar-lo de la resta d’ elements. És el que es coneix com un vector energètic.

L’ús de l’hidrogen en la indústria no és una cosa nova. Tant és així que el seu consum s’ha triplicat des de 1975, segons les dades de l’Agència Internacional de l’Energia (IEA).

El problema rau en el benecl i, en l’actualitat, la major part d’aquest hidrogen s’obté mitjançant l’ús d’hidrocarburs, un procés altament contaminant. La IEA calcula que la producció d’hidrogen per a indústries químiques i refineries assumeix el 6% de l’ús mundial de gas natural i el 2% del consum de carbó. A més, és responsable de 830 milions de tones d’emissions anuals de diòxid de carboni, la qual cosa equival a les emissions d’Indonèsia i Regne Unit juntes.

Com a alternativa, s’estan desenvolupant projectes basats en l’ús d’hidrogen verd que s’obté a través d’energies renovables.

Descompondre la molècula de l’ aigua: així es produeix l’ hidrogen verd

El mètode més conegut per produir hidrogen verd és l’ electròlisi de l’ aigua, que consisteix a descompondre la molècula de l’ aigua en els seus elements: oxigen i hidrogen. Per aconseguir-ho, s’ aplica un corrent elèctric continu en un dispositiu electroquímic denominat electrolitzador. L’electricitat per dur a terme aquest procés s’obté de fonts renovables, com l’eòlica o la solar.

Aquest hidrogen s’ emmagatzema en tancs específics i és canalitzat per ser emprat bé com a font de calor o bé com a energia elèctrica mitjançant una pila de combustible. En aquest mecanisme, l’hidrogen en estat gasós es torna a barrejar amb oxigen per obtenir energia elèctrica. Això suposa que l’únic residu procedent de tot el procés és l’aigua.

Una alternativa sostenible per al transport

Un dels principals avantatges d’aquest compost, és la seva versatilitat. “L’hidrogen és molt flexible perquè es pot transformar en electricitat, però també en calor. Això permet que es pugui fer servir no només a les piles de combustible, sinó també en altres equips que ja estan desenvolupats com els motors o les turbines”, apunta Eva Llera, professora del Màster Universitari en Energies Renovables i Eficiència Energètica de la Universitat de Saragossa. A això s’uneix la seva facilitat per emmagatzemar-lo, tant en estat gasós com líquid, i transportar-lo.

L’hidrogen verd ha guanyat força com un possible aliat en alguns sectors que són molt difícils de descarbonitzar. Així, s’estudia el seu ús especialment en la producció de ferro i acer, l’aviació, el transport marítim, el transport per carretera de llarga distància i la calor per a edificis, segons apunta la revista científica Science.

“L’hidrogen pot ser substitut del combustible dels nostres cotxes”, explica Javier Brey, president de l’Associació Espanyola de l’Hidrogen (AeH2). “Aquests automòbils són elèctrics i porten un tanc amb quatre o cinc quilograms d’hidrogen i una pila de combustible on aquest gas es transforma en electricitat. Tenen una autonomia superior als 400 quilòmetres”, afegeix.

Actualment hi ha al voltant d’11.200 automòbils impulsats per hidrogen a les carreteres de tot el món. Els objectius governamentals existents exigeixen que aquest nombre augmenti a 2,5 milions per al 2030, segons la IEA. No obstant això, assolir aquestes fites s’antulla com un desafiament majúscul i un dels obstacles és que produir aquest tipus d’hidrogen és car.

El cost, una barrera per a la seva implementació

El cost de producció de l’ hidrogen verd està determinat pel preu de l’ electricitat renovable, el cost d’ inversió de l’ electrolitzador i les seves hores de funcionament. “Cal una intervenció pública o per fer els combustibles fòssils més cars i l’hidrogen més competitiu o per ajudar que l’hidrogen sigui més barat de manera que els costos vagin baixant”, explica a Newtral.es Alejandro Núñez-Jiménez, investigador de polítiques energètiques a l’Institut Federal Suís de Tecnologia de Zúrich.

“Ara mateix un quilo d’hidrogen gris – aquell que s’obté mitjançant el reformat de combustibles fòssils i comporta importants emissions de CO₂-, costa entre 1,5 i 2 euros, mentre que el preu de l’hidrogen verd, el poc que es produeix, se situa en els 5,5 euros el quilogram”, apunta Brey. Segons un informe de l’Agència Internacional d’Energia Renovable (IRENA), l’hidrogen produït amb electricitat renovable podria ser rendible a partir del 2030.

Tanmateix, no és la principal limitació que té per davant l’hidrogen com a combustible, també és determinant la manca d’infraestructura.” Un vehicle que empra hidrogen no és molt més car que una berlina d’alta gamma, al voltant dels 60.000 euros, el que passa és que no tenim una xarxa suficient d’estacions de servei d’hidrogen”, detalla Brey.

Font: Newtral