Tecnalia: "El hidrógeno verde puede sustituir el 40-50% de fuentes fósiles tras la electrificación"

Visitamos el nuevo laboratorio de tecnologías de hidrógeno de Tecnalia, donde investigan y trabajan en la generación, almacenamiento y distribución de este elemento, el decimoquinto más abundante de la superficie terrestre. El centro tecnológico vasco, consciente del futuro del hidrógeno verde, trabaja para ayudar a las empresas en la carrera por la descarbonización de su consumo energético.

Hablamos con José Luis Elejalde, director de la Unidad de Transición Energética, Climática y Urbana de Tecnalia, y con Ekain Fernández, experto en hidrógeno y responsable del laboratorio, quienes nos cuentan qué posibilidades se abren de la mano de esta solución energética y de qué forma puede ayudar en la carrera por la competitividad del tejido empresarial vasco.

-¿Qué papel va a jugar el hidrógeno verde en el consumo energético global?

-José Luis Elejalde: A día de hoy el 20% es electricidad y el 80% restante viene de los combustibles fósiles. Teniendo en cuenta que con la electrificación podemos ir hasta el 50 - 60%, necesitamos aún algo para sustituir ese 40 - 50% de combustibles fósiles y es ahí donde el hidrógeno se prevé como alternativa. Nadie puede prever qué porcentaje de la transición va a estar protagonizada por el hidrógeno, pero aunque fuera el 15% estaríamos hablando de una cantidad muy importante, por lo que la clave es que las empresas tengan esa oportunidad. 

-¿Cuál es el objetivo de Tecnalia y de su laboratorio de hidrógeno?

-J. L. E.: Llevamos más de veinte años trabajando en Tecnalia con el hidrógeno, principalmente en el desarrollo de tecnologías innovadoras, donde, por un lado, intentamos anticiparnos, y, por otro, trabajamos en ofrecer servicios a nuestras empresas clientes para validar esas tecnologías y ver si pueden llegar ya a mercado. 

-Ekain Fernández: Ya habíamos trabajado con hidrógeno verde a partir de gas natural, biogás, alcoholes, amoníaco y otras tecnologías que hemos estado desarrollando durante los últimos 15 años. Pero fue en 2020 cuando creamos nuestra startup H2Site en colaboración con la Universidad de Tecnología de Eindhoven, en Holanda, y a partir de ahí hemos incrementado nuestra apuesta por el hidrógeno, que se ha visto reforzada con la creación de un nuevo departamento de tecnologías de hidrógeno y con la inauguración de este laboratorio el pasado mes de febrero.

Desde su fabricación

-¿Cómo se genera el hidrógeno verde?

-E. F.: A día de hoy, el hidrógeno se produce a partir de combustibles fósiles, principalmente de gas natural, y para que podamos producirlo de forma verde existen diferentes tecnologías. La más generalizada es mediante electrolizadores con electricidad como fuente. También con reactores de membrana para convertir biogás, alcoholes o amoníaco. 

-¿Es posible la reutilización de esos reactores y catalizadores?

-E. F.: Sí. Siguiendo la filosofía de la economía circular, hacemos recuperación de los materiales críticos y escasos que podemos encontrar tanto en estos reactores avanzados como en electrolizadores, como en el caso del platino o el iridio. Así, cuando estos equipos llegan a su fin de vida, los desmantelamos para extraer esos elementos y volver a preparar catalizadores o reactores nuevos. 

-¿Y qué aplicaciones prácticas tiene la utilización de hidrógeno en el tejido empresarial?

-J. L. E.: Nosotros no investigamos por investigar, sino que tratamos de desarrollar productos y procesos que sirvan a las empresas para mejorar su posición competitiva. Esto consiste en generar oportunidades de negocio, puestos de trabajo, valor añadido… La tecnología es el medio para hacer más competitivas a las empresas y nuestra vocación siempre es ver cómo somos capaces de aportar a la industria algo que la diferencie y que luego pueda vender por todo el mundo. 

-¿Qué tipos de industria funcionan en torno al hidrógeno?

-E. F.: Hay toda una cadena de valor en torno al hidrógeno, desde su producción, almacenamiento y transporte hasta su distribución. Se involucran empresas que fabrican tuberías específicas que resistan adecuadamente al hidrógeno; membranas; equipos de recuperación de CO2 para luego, junto con hidrógeno, generar combustibles sintéticos; fabricantes de sensores y compresores, hornos…

-J. L. E.: Donde antes no había nada, ahora hay toda una economía y las empresas se están reconvirtiendo. Las que hacían hornos ahora hacen hornos de hidrógeno, las que hacían compresores de gas natural ahora hacen compresores de hidrógeno, las que hacían sensores ahora hacen sensores para detectar fugas de hidrógeno… Y desde Tecnalia, lo que estamos tratando es de ayudar a esas empresas a evolucionar y aprovechar ese mercado que está creciendo.

Aplicaciones del hidrógeno

-¿En qué sectores, además del industrial, puede ser útil el hidrógeno?

-J. L. E.: Principalmente su aplicación va a ser más industrial, ya que el hidrógeno se debería poner el foco, primero, en aquellas industrias que no pueden electrificarse y no tienen otras soluciones para descarbonizarse. Estamos hablando, por ejemplo, de industrias como la de los fertilizantes, la del acero o las refinerías, que utilizan altas temperaturas. Ahora mismo están quemando gas natural, pero podría sustituirse esa materia prima por el hidrógeno. Porque el objetivo, no lo olvidemos, es descarbonizarse, ya que hay que reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y el 80% de las mismas proceden de la energía que utilizamos, por lo que es muy importante poner el foco en la transición energética. Y es ahí donde el hidrógeno va a tener un rol muy importante. Además, si capturamos CO2, lo mezclamos con hidrógeno y agua y somos capaces de generar toda la familia de la carboquímica, hay un potencial muy fuerte para sustituir los plásticos.

-¿Y en el transporte pesado?

-J. L. E.: En barcos y aviones, trenes donde no haya catenaria… el combustible sintético, como el SAF, se obtiene a partir de hidrógeno, y ya se están analizando diferentes alternativas, como hidrógeno comprimido o licuado, pero también amoníaco, metanol... Las oportunidades son inmensas.

-¿Es precisamente el transporte del propio hidrógeno uno de sus principales inconvenientes?

-E. F.: Sí, pero en el caso del amoníaco y el metanol, que tienen más concentración de hidrógeno en menor volumen, es más fácil de transportar en grandes cantidades. Además, en el caso del metanol, puedes llevar ese líquido a presión atmosférica y, en el caso del amoníaco, un poco enfriado también es líquido. Entonces, puedes utilizar tanques líquidos, cuya capacidad es mucho mayor.

-¿En qué tecnología estáis trabajando en estos momentos?

-E. F.: Ya hay dos tecnologías funcionando a escala industrial y nosotros estamos trabajando en la siguiente generación, la AEM, de membrana de intercambio de aniones, que es es como la segunda generación de la tecnología alcalina, porque tienes un medio alcalino, pero utilizas la configuración de PEM, de uso comercial, que es un un sistema más compacto. Ahora estamos desarrollando las membranas de electrodos, colocándolas en celdas y éstas a su vez en stacks para testarlas.

-¿Qué ventajas presenta esta nueva tecnología?

-E. F.: La tecnología alcalina es de baja temperatura, ya que necesita menos de 100 °C de temperatura y está más madura, mientras que la de PEM y la de AEM van por detrás, pero al requerir de alta temperatura, por encima de 500 °C, lo interesante es que en industrias donde puedes aprovechar el calor residual, como hornos o refinerías, reduces mucho el consumo eléctrico final a la hora de producir hidrógeno y se obtiene una pureza de hasta el 99,99%, lo que te permite emplearlo también en vehículos.

-¿Y cuál es el principal reto ahora?

-J. L. E.: Queremos apostar por la fabricación propia de la infraestructura necesaria para que luego se traslade a empresas de Euskadi.