Hidrógeno verde y energía nuclear

La descarbonización de la industria y la mejora del medio ambiente son objetivos prioritarios e ineludibles en la Unión Europea. Diversos países y regiones compiten por atraer proyectos que contribuyan a avanzar en esta dirección y asegurar su futuro industrial. Asturias no es una excepción y, en este sentido, se han venido anunciando potenciales proyectos que pueden jugar un papel crucial en el futuro. Las energías renovables, que no emiten CO2, y la producción y consumo de hidrógeno verde constituyen el núcleo gordiano.

Recientemente se ha anunciado entre el Gobierno francés, a través de la Agencia del Medio Ambiente y Gestión de la Energía, y la empresa ArcelorMittal una "carta de intenciones" para la firma de un contrato de suministro de energía a costes que hagan viable la inversión y el uso de hidrógeno verde. El suministro llegaría de la central nuclear de Gravelines (tienen 58 reactores), la mayor de Francia y propiedad de la empresa estatal EDF, próxima a la factoría de Arcelor en Dunkerque.

El montante del proyecto asciende a 1.800 millones de euros de los que el Gobierno francés aportara el 44,44% para el DRI (reducción directa de mineral de hierro). Es una nueva tecnología para la descarbonización de las factorías siderúrgicas integrales.

Pero ¿qué relación guardan el hidrógeno verde y la energía nuclear?

El hidrógeno no es una fuente de energía primaria como el sol, el viento, el petróleo, el gas natural o el uranio, que se obtienen directamente de la naturaleza. Significa que hay que emplear otras energías primarias para obtenerlo.

Es un gas incoloro, inodoro, altamente inflamable y el elemento mas abundante en la naturaleza. La molécula esta compuesta por dos átomos de hidrógeno (H2) siendo el primer elemento del sistema periódico, seguida por la molécula de Helio. La Agencia Internacional de la Energía (AIE) propone que el 10% del total del consumo de energía en 2050 proceda del hidrógeno.

En la actualidad el 75% de la producción de H2 proviene del uso de gas natural, a través de un proceso de reformado de metano con vapor. El resultado es hidrógeno y dióxido de carbono (CO2) que es precisamente lo que queremos dejar de emitir.

Otro método, que significa el 23% de la producción, consiste en la desgasificación del carbón, que también produce el indeseable CO2. Ninguno de los dos sistemas actuales cumple las condiciones requeridas de descarbonización y la posibilidad de obtener hidrógeno verde. Al hidrógeno se le esta calificando con diversos colores según la energía primaria sea carbón o gas natural, y el método de obtención (gris, azul, negro, marrón) pero todos ellos emiten CO2.

La alternativa a todos ellos es el hidrógeno verde. Se llama así porque en el proceso de producción solo se usan energías renovables que no emiten CO2. Básicamente, energía eólica, solar y nuclear. El hidrógeno verde se obtiene a través de la electrólisis del agua, con electrolizadores que a través de una corriente eléctrica separan las moléculas de agua y las convierte en hidrógeno y oxígeno gaseosos.

Un electrolizador es rentable cuando se usa una media de 4.000 horas al año, condición difícil de lograr con energía renovable variable (solar, eólica) a no ser que se dediquen en exclusiva a la producción de hidrógeno.

El hidrógeno rosa es el producido a partir de energía nuclear, también mediante electrolisis, y además tiene la ventaja de poder producir excedentes y desviar parte de la producción eléctrica sobrante a la red permitiendo que el reactor pueda funcionar siempre al 100%. No emite CO2. Por tanto es un hidrógeno verde.

El acuerdo del Gobierno francés con ArcelorMittal reúne dos grandes ventajas: suministrar energía a bajo coste procedente de una central nuclear (tres veces mas barata que en España) y proporcionar hidrógeno rosa (equivalente al verde). En ambos casos sin emisiones de dióxido de carbono (CO2). Aunque temporalmente se arrancará con gas natural. No parece fácil competir con este proyecto.

(Aprovechando el tema, según ciertos medios de comunicación parece que la energía nuclear, antes demonizada, ya es bienvenida en España a requerimiento del gobierno francés. Aceptación a cambio del apoyo de Francia a una anterior ministra del gobierno para un alto cargo en un importante banco de la Comunidad Europea.)

Sin embargo producir hidrógeno a partir de energías renovables hoy en día aun resulta costoso. La capacidad global de electrolizadores aun es muy baja. Europa concentra el 40% del total mundial.

Se necesitan abundantes cantidades de agua; son necesarios unos 10 litros de agua para producir 1 kg de Hidrógeno. Se puede desalinizar agua del mar, pero ello añade costes adicionales.

El hidrógeno permitirá descarbonizar una amplia variedad de sectores como la producción de hierro y acero, la fabricación de productos químicos, cemento, cerámica o vidrio.

Podrá utilizarse en vehículos con pila de combustible, pero habrá que mejorar el rendimiento en los procesos. La energía obtenida produciendo H2 es siempre inferior a la empleada en primera instancia. La conversión implica una perdida del 30% y un paso posterior para llegar a la pila de combustible supone otra perdida adicional de otro 30% sobre el 70% que quedaba. Significa que se aprovecharía alrededor del 50% de la energía original tras dos conversiones.

Esta opción está tomando mas fuerza tras los problemas a que se enfrentan los coches eléctricos, que llevan a los fabricantes a un callejón sin salida. Recientes declaraciones de Mary Barra, CEO de GM y de directivos de Mercedes, BMW o Toyota señalan sus dudas sobre la evolución del coche eléctrico.

Se puede transportar a través de la red de gas a distancias hasta 1.500 km aprox. (necesitará muchas mejoras para evitar fugas).

Su transporte como liquido requiere bajar la temperatura a unos -250 ºC y actualmente solo existe un barco carguero en el mundo.

Como decía Sancho en el "Quijote", "aún queda la cola por desollar. Hasta aquí todo son tortas y pan pintado".

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