En la actualidad, la práctica totalidad del hidrógeno se produce con gas natural mediante un proceso en el que se liberan gases de efecto invernadero, por lo que contribuye al calentamiento global. En España, su consumo asciende a unas 500.000 toneladas/año.
Para evitar esas emisiones, la apuesta es el hidrógeno "verde" y el sistema más extendido para obtenerlo es la electrólisis, que permite separar las moléculas de hidrógeno y oxígeno que componen el agua (H₂O) mediante la aplicación de una corriente eléctrica, en este caso, de origen renovable. Este proceso se lleva a cabo en electrolizadores.
Este vector energético se utiliza como materia prima en la industria química para fabricar amoniaco y fertilizantes, en la petroquímica para el refinado del petróleo (70 % del total) y en la metalurgia para obtener acero.
A medida que aumente la producción de hidrógeno verde (que ahora es unas tres veces más caro que el generado con gas natural), la idea es ampliar su aplicación a otras industrias y actividades difícilmente electrificables, como el transporte pesado por carretera y el marítimo.
¿Cuál es la ambición de España?
En la revisión del Plan Nacional de Energía y Clima (PNIEC) -una hoja de ruta en la que los estados de la UE establecen las grandes líneas para la transición energética de cada país-, el Gobierno de España establece que deberíamos contar una potencia instalada de electrolizadores de 12 gigavatios (GW) en 2030, el triple del objetivo inicial (4 GW) fijado en 2021.
Sin embargo, sobre el papel no figura cuánto hidrógeno verde se quiere producir con esos electrolizadores y, por tanto, es difícil calcular cuánta agua será necesaria para atender esa producción.
Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), España (20 %), Dinamarca (12 %) y Alemania (10 %) están a la cabeza en cuanto a proyectos anunciados de electrólisis del agua, y estos tres países podrían representar más del 40 % de la producción europea de hidrógeno renovable en 2030.
La AIE advierte: el 40 % de los proyectos, en zonas con escasez de agua
El mismo organismo advierte de que alrededor del 40 % de los proyectos previstos en todo el mundo están en regiones "con escasez de agua", en los que para evitar que esos proyectos se cancelen será crucial tener en cuenta la dinámica local del agua, así como usar distintas fuentes y gestionarlas de forma sostenible.
Entre las alternativas más barajadas, destacan utilizar agua del mar desalinizada o aguas residuales recicladas.
No obstante, el organismo internacional advierte de que aunque el agua de mar pueda ser útil, el enfriamiento y la descarga de salmuera proveniente de su desalinización pueden causar contaminación térmica e impactos ambientales. Para minimizarlos, "se necesita una evaluación y gestión exhaustivas".
En su último informe sobre el desarrollo del hidrógeno verde, añade que usar agua de mar requerirá, además, de tuberías de larga distancia para transportarla a los electrolizadores. Según los datos que maneja, en las regiones con escasez de agua, "más del 40 % de la producción de hidrógeno electrolítico se realizará en lugares a más de 100 kilómetros de la costa".
¿Qué dice el Ministerio para la Transición Ecológica?
Desde el organismo han explicado que, según datos de la AIE, el consumo de agua para producir hidrógeno con electrolisis (9 litros por kilo) representa prácticamente la mitad que para producirlo con gas (de 13 a 18 litros), y siete veces menos que para fabricarlo con carbón (40 a 85 litros).
Por eso, lo lógico es que a media de que a lo largo de esta década se vaya sustituyendo hidrógeno basado en combustibles fósiles por hidrógeno verde, "se liberen recursos hídricos".
Sin embargo, a partir de 2030, y según vaya aumentado la demanda de hidrógeno por la extensión de su uso a otros sectores, también crecerá el consumo de agua asociado, han reconocido.
Como ya ocurre con las hidroeléctricas, que en la mayoría de los casos están en el norte de España, lo ideal sería que en ese momento, los electrolizadores estén allí donde hay agua, según la misma fuente.
Con agua dulce no bastará
Producir un kilo de hidrógeno vía electrólisis requiere, actualmente, de unos 9/10 litros de agua, a los que habría que sumar el agua para la refrigeración de los sistemas.
Aunque discrepan a la hora de valorar si España se la juega en su apuesta por ser el hub europeo del hidrógeno verde dado el estrés hídrico que soporta gran parte el país, todos coinciden en que no podrá hacerlo sólo a base de agua dulce y que necesitará tirar de agua del mar y reciclada.
