Stefanie Groll es doctora en ciencias políticas y experta en comunicación y es la responsable de la división de Ecología y Sostenibilidad en la sede de la Fundación Heinrich Böll, organización comprometida con la transición energética alemana y la descarbonización de la economía.

El hidrógeno es un elemento químico con alta capacidad para transformarse en productos derivados como medios energéticos sintéticos basados en el hidrógeno y productos químicos básicos (metanol, amoníaco, metano o combustibles sintéticos). El hidrógeno puede contribuir para que aplicaciones y productos de alta intensidad de emisiones sean libres y de baja emisión. Por ser un elemento tan valioso y que sólo debe reservarse para ocasiones especiales el hidrógeno también es conocido como “la champaña de la transición energética”.

Alemania estima ser neutral en emisiones para 2045 por lo que las aplicaciones y productos del hidrógeno tienen gran demanda. Es decir, la industria sólo tiene unos años para convertirse, por lo cual necesita de grandes inversiones a largo plazo. Un aspecto relevante es que, para que las empresas inviertan en nuevas plantas requieren que el hidrógeno de verdad valga la pena, ya que “es erróneo pretender que el hidrógeno puede resolver todos los problemas climáticos y que el hidrógeno es la tecnología definitiva. Porque, en primer lugar, hay alternativas más baratas en muchos ámbitos para ahorrar emisiones y, en segundo lugar, el hidrógeno solo estará disponible de forma limitada por razones económicas y técnicas”.

Concretamente, el hidrógeno podría ser en mayor proporción aprovechado por la industria química. El amoníaco verde podría producirse con hidrógeno verde, ya que la síntesis de amoníaco es el proceso petroquímico que más CO2 consume. El uso de amoníaco verde reduciría en gran medida la huella de carbono de la industria química. Asimismo, el hidrógeno verde es una alternativa a los combustibles fósiles en la producción de acero que se produce en alto horno o en una planta de reducción directa. El hidrógeno verde puede sustituir al carbón de inyección en la ruta de los hornos altos y el gas natural en la ruta de reducción directa.

La parafina sintética, un subproducto del hidrógeno, puede ser el combustible de aeronaves. Sin embargo, fomentar medidas respetuosas con el clima (construcción de aviones más ligeros, optimización de las rutas de vuelo, etc.) y alternativas al vuelo (viaje en tren) podría generar un impacto positivo aún mayor.

El hidrógeno “verde” es capaz de producir electricidad verde y se puede almacenar electricidad verde con el hidrógeno. El hidrógeno verde se obtiene por electrólisis, proceso en el cual la molécula de agua (H20) se descompone en hidrógeno y oxígeno por separado, dicha separación requiere electricidad, pero no importa si ésta proviene una central eléctrica de carbón o de un molino de viento. Para la protección del clima y conservación de la vida, en un principio la electricidad verde debe ser obtenida a partir de energía eólica y solar.

Respecto a la electricidad verde, ésta puede ser utilizada directamente cuando se cargan teléfonos celulares, vehículos eléctricos y transporte ferroviario conectado a una red eléctrica. Por otro lado, la electricidad verde puede utilizarse para producir hidrógeno y puede almacenarse en hidrógeno gaseoso. “Para poder volver a utilizar la electricidad, el hidrógeno gaseoso debe volver a convertirse en electricidad. Debido a esta capacidad de almacenamiento, el hidrógeno es llamado a veces el 'socio de las renovables'. Porque la electricidad verde puede almacenarse de esta manera”.

Existen dos tipos de hidrógeno. El hidrógeno verde producido con la electricidad verde mediante electrólisis es completamente libre de emisiones, aunque éstas pueden producirse durante la construcción de plantas, pero eso se aplica también a todas las demás plantas de hidrógeno.
En contraste el hidrógeno “azul” al igual que el “gris” se basa en gas natural. “Dado que el CO2 no entra inmediatamente en la atmósfera durante la producción de hidrógeno azul, sino que se ‘almacena’ bajo tierra, este hidrógeno azul se denomina neutro desde el punto de vista climático. Esta designación es controvertida porque las emisiones adicionales son causadas por el uso de gas natural”.

El hidrógeno azul es criticado por diversas organizaciones ecologistas ya que la mayor parte de emisiones de CO2 que se capturan después de la producción de hidrógeno son depositadas en el subsuelo, por lo tanto, dichas emisiones continúan existiendo cuando se extrae gas natural.

El principal componente del gas natural es el metano, un gas de efecto invernadero 28 veces más perjudicial para el clima que el CO2 en un período de 100 años. En los últimos 20 años su impacto sobre el ambiente es 84 veces mayor que el CO2.

Otros expertos y gran parte de la industria sostiene que el hidrógeno azul es necesario para la transición energética, al menos hasta que haya suficiente hidrógeno verde. Vista desde una perspectiva temporal, la inversión en hidrógeno azul es una solución pragmática para las pruebas y la introducción en el mercado.

Es importante considerar que el hidrógeno no es la solución para todas las industrias. Los vehículos propulsados por hidrógeno no resultan una opción favorable para reducir las emisiones del transporte terrestre, en este caso es mejor el uso de baterías eléctricas. Adicionalmente, no existe una infraestructura de abastecimiento de hidrógeno para los vehículos, es algo que conlleva un alto costo y tiempo, que seguramente se trasladará los precios del consumidor.

La producción de combustibles sintéticos implica altos costos de producción. Primero, estos combustibles se llevan a cabo mediante la electrólisis, al obtener hidrógeno puro moléculas de CO2 son agregadas, para después mediante procesos químicos se obtenga los combustibles deseados, pero para la producción de combustibles sintéticos “verdes” se requiere mucha electricidad verde, la cual puede ser mejor aprovechada si se utiliza directamente en la carga de una batería. Actualmente, un litro de e-combustible costaría 4.50 euros.

Por otra parte, dichos combustibles son químicamente idénticos a la gasolina y diesel, de ahí que muchos quieran mantener la tecnología basada en el motor de combustión interna.

La producción de hidrógeno verde será más favorable para países con mucha superficie, sol y viento, principalmente los del Sur Global. Sin embargo, existe el riesgo de que se produzcan impactos negativos sobre las personas la naturaleza de los países exportadores de hidrógeno verde, ya que su exportación a gran escala requiere mucha agua limpia para la electrólisis, a menudo el agua limpia tiende a ser un recurso escaso en estos países. “Habría que garantizar que a pesar de la producción de hidrógeno exista un suministro seguro de agua potable a nivel local”. Lo mismo ocurre con electricidad verde, en Alemania tendría que haber plantas de electricidad verde para el suministro de hidrógeno verde y por consecuencia electricidad sostenible para el país.

Puesto que no existe ninguna normativa para la importación de hidrógeno, Alemania y Europa tienen la oportunidad de liderar el camino y utilizar su poder de mercado para crear normas estrictas y verificables.