El hidrógeno es uno de los vectores energéticos que están cobrando más protagonismo en los últimos meses por las grandes inversiones que se están llevando a cabo. Además, y a raíz de la subida de precio de los hidrocarburos a consecuencia de la guerra de Ucrania, se está acelerando el cambio hacia un modelo energético autónomo que nos haga independientes de los movimientos geopolíticos que se están produciendo. Exolum es una de las empresas españolas que más están apostando por su desarrollo.
Félix Gómez, responsable de innovación y tecnología de Exolum nos ayuda a ahondar a través de esta entrevista en las posibilidades del hidrógeno y de otros vectores energéticos como almacenamiento de energía autóctona.
La dependencia energética de Europa es muy alta, y según estamos viendo en estos tristes momentos, nos limita en nuestra toma de decisiones y nos hace vulnerables económica y socialmente.
¿Es el hidrógeno una alternativa?
Tanto Exolum como cualquier entidad que gestione política energética tiene dos factores encima de la mesa: el aseguramiento de suministro y el criterio ambiental. En el caso del hidrógeno, no fue tanto la búsqueda del primero sino el objetivo de la descarbonización, pero actualmente se le valora como un medio para posibilitar el impulso necesario a la generación de energía mediante fuentes renovables.
La electricidad, el hidrógeno y los e-fuels (combustibles sintéticos), cubrirán las necesidades de almacenamiento y transporte de energía del futuro.
El concepto clave es que el hidrógeno no es una materia prima energética, sino que es un vector energético que nos permite almacenar una energía renovable que no se adapta siempre a la curva de demanda, es decir, que no se produce siempre cuando se necesita.
Convertir energía en moléculas de hidrógeno es uno de los tres métodos o vectores energéticos del futuro:
El hidrógeno es un excelente almacén de energía eléctrica, pero en los procesos de transformación y transporte aún no es competitivo. Se habla de hasta un 70% de pérdida de coste energético. ¿Es esto cierto?
Sí, es así. La energía se transforma, pero en cada transformación se convierte en otra energía de “menor calidad”, podríamos decir. Pero esto también pasa con el combustible fósil. En un motor de combustión, el rendimiento no es superior a valores del orden del 40%.
Esto también pasa con la electricidad y el hidrógeno no está exento de esta pérdida. Si lo produces a partir de la electricidad, sólo del orden de un 66% se incorpora como energía en el hidrógeno. El resto se queda fuera del proceso.
Luego, si el hidrógeno lo transformas para su uso en un motor de combustión tendrá el límite del orden del 40% antes indicado para el rendimiento y si lo usas en una pila de combustible, el rendimiento de esa transformación será del orden de un 70%.
Lo que debemos hacer es mejorar los procesos para que la eficiencia sea cada vez mayor.
Félix Gómez – Exolum
¿Qué alternativas al hidrógeno hay para almacenar energía eléctrica producida por fuentes renovables?
Existen muchas tecnologías que te permiten almacenar energía como por ejemplo electroquímica, térmica, mecánica o química y dependiendo de qué cantidad necesites almacenar y las necesidades de uso, podremos utilizar una u otra.
Los almacenamientos eléctricos para poca cantidad de energía estarían en el primer nivel, como por ejemplo los supercondensadores o las baterías tradicionales. En el otro extremo, para almacenamientos mayores, la tecnología más madura que está funcionando bien son las centrales hidráulicas de bombeo, que en esencia consisten en el almacenamiento como agua poniéndola en una cota alta y dejándola caer para pasarla por una turbina cuando se necesita.
Sin embargo, otra tecnología, incipiente como el hidrógeno, y que puede contribuir al almacenamiento masivo son las baterías de flujo. Se trata de almacenar energía en forma del estado químico de algunas sustancias. Si tu oxidas una sustancia y luego la reduces, el ciclo de oxidación-reducción te permite almacenar energía en un estado y liberarla en el otro.
La naturaleza, cuando quiere almacenar energía lo hace en forma de enlaces químicos. El hidrógeno es una forma, pero también existen otras como el metanol por ejemplo. Si yo cojo materias primas que tengan carbono renovable e hidrógeno verde, los puedo recombinar y fabricar por ejemplo metanol. Ese metanol es una forma de almacenamiento de energía, al igual que pueden ser otros compuestos como los hidrocarburos sintéticos.
Es verdad que estos hidrocarburos tienen la servidumbre del coste energético para producirlos. Pero si asumimos que siempre vamos a perder energía podemos tener el reto de mejorar el rendimiento en la transformación.
Como comentábamos antes, en un futuro habrá múltiples formas de almacenamiento energético y posiblemente 3 vectores energéticos fundamentales: la electricidad, el hidrógeno y los e-fuels. Es muy probable que en un futuro el mix de vectores esté representado en un tercio por cada una de estas formas de almacenamiento/transporte.
En el caso de los e-fuels, tienen la ventaja de que son combustibles 100% sostenibles, y que se pueden utilizar los mismos elementos de almacenamiento y los mismos vehículos que tenemos hoy. En aviación ya pasa, y el ciclo completo de generación y de transformación no emite CO2.
Se habla de que la movilidad eléctrica mediante pila de combustible puede ser el siguiente paso en la transformación de la movilidad. ¿Cómo cree que convivirá con la tecnología de batería de ion litio?
Convivirán. La pila de hidrógeno y la pila de litio en sus consecuentes desarrollos tecnológicos. Cada una de ellas ocupará diferentes nichos en los que sus características la convierten en la opción más eficiente y convivirán también con los combustibles sintéticos.
Teniendo en cuenta que la transformación, la compresión y el transporte encarecen el uso del hidrógeno como fuente para el uso en movilidad, ¿en qué ámbito cree que debe desarrollarse primero?
Creo que el nicho más inmediato es sustituir el hidrógeno gris, que ya se está consumiendo, por el hidrógeno verde. Es decir, actualmente el hidrógeno ya se está consumiendo a nivel industrial (Refino, acero, vidrio, …). Parece razonable que en la medida en que la tecnología permita reducir los costes de fabricación del hidrógeno verde, lo primero será dar respuesta a una demanda que ya existe.
El punto de cambio de criterio será el precio del hidrógeno y cómo de sensible sea el usuario y que ticket de entrada esté dispuesto a pagar por ello.
El segundo sector podría ser el hidrógeno para movilidad y dentro de esta, donde es competitivo es en el transporte pesado y el colectivo de pasajeros. Incluso hay algunos nichos donde podría llegar antes, como el interurbano o el periurbano.
Una vez que se creara una red de distribución para el transporte colectivo se podría dar el paso para el vehículo ligero.
Para el transporte marino o la aviación lo veo más complicado por el momento. Creo más viable a corto plazo el combustible líquido descarbonizado, es decir el e-fuel o combustible sintético. Hay tal vez una opción para el transporte marítimo a corto plazo con el amoníaco, donde hay avances muy incipientes.
El desarrollo del hidrógeno, como otras nuevas tecnologías, necesita de un recorrido tecnológico que permita su expansión. ¿Según Exolum, cómo es de importante la inversión pública y qué se necesita para que la pescadilla no se muerda la cola?
Desde Exolum creemos que como en toda nueva tecnología, es necesaria la contribución de la administración y las empresas, y también el usuario final tiene que asumir un ticket de entrada. Y siendo importante lo que cueste un determinado combustible verde es quizá más relevante la importancia que le dé el que usa ese combustible a las ventajas ambientales y sociales que reporta su uso. Tenemos que asumir que los combustibles verdes, bien por temas ambientales o de seguridad de suministro tienen un ticket de entrada que debe ser asumido por todas las partes, incluido el consumidor final.
El desarrollo del hidrógeno sin el apoyo de la administración y del usuario es actualmente un negocio que difícilmente podría hacerse. Pero no es nada diferente de lo que pasó con las renovables. Si quieres dar un cambio de rumbo tecnológico, las políticas, incluyendo los criterios de inversión pública deben apoyarlo.
¿Qué hace Exolum en hidrógeno? ¿Qué proyectos está desarrollando?
En Exolum tenemos la visión y la vocación de convertirnos en un agente relevante en la industria del hidrógeno. Para ello, estamos desarrollando iniciativas enfocadas a distintos sectores y eslabones de la cadena de valor:
• El proyecto Win4H2, que nos llevará a construir, junto con Enagás y Naturgy, una red de puntos de producción y suministro que permitan la movilidad con hidrógeno por todo el territorio nacional y conexiones a los países limítrofes.
• El estudio de proyectos, solos o con socios, para llevar el hidrógeno al sector industrial y emplearlo en usos tanto químicos como energéticos.
• Exolum construye una planta de producción de hidrógeno en el Corredor del Henares, con la que pretendemos desarrollar tecnología y mercado gracias a un concepto disruptivo.
• Proyectos de demostración de tecnologías alternativas de generación y logística de hidrógeno en vectores líquidos, fundamentalmente Líquidos Orgánicos Transportadores de Hidrógeno (LOHC).
• Iniciativas de evaluación, producción y distribución de combustibles sintéticos, neutros en carbono y que incorporan hidrógeno verde
¿Quién es Félix Gómez?
Licenciado en Ciencias Químicas por la Universidad de Granada y Doctor por la Universidad de Oviedo. Extensa formación en ámbitos de gestión y consultoría de empresas (UNED) y Coaching ejecutivo (IE).
Más de 30 años de experiencia en el sector de los combustibles, ocupando diferentes puestos relacionados con la calidad de productos, sistemas de gestión e innovación.
Actualmente, es Technology & Innovation Lead en la división de Ventures de Exolum cuya misión es el impulso de nuevas oportunidades de negocio comprometidas con el desarrollo y la sostenibilidad del planeta.
