Cómo desbloquear la innovación en hidrógeno hacia un futuro sostenible

El hidrógeno bajo en carbono es más que un mero avance tecnológico; significa un profundo cambio de paradigma en la forma en que percibimos y utilizamos la energía.

Antes eclipsado por los combustibles tradicionales, el hidrógeno bajo en carbono se perfila ahora como una fuerza transformadora a la vanguardia de nuestros esfuerzos por combatir el cambio climático. Este vector energético versátil y limpio tiene el potencial de revolucionar múltiples sectores, abriendo una nueva era de sostenibilidad y responsabilidad ambiental.

A diferencia del electrón, que puede transportar energía limpia a través de cables de cobre a grandes distancias, el hidrógeno es una molécula que puede integrarse en múltiples formas de materia (gaseosa, líquida y sólida), lo que da a la energía limpia y renovable mucha más versatilidad para satisfacer nuestras necesidades diarias. Es la energía renovable desenchufada. Utilizar el hidrógeno de esta manera significa alcanzar el menor contenido de carbono posible, razón por la que se denomina "verde".

En el sector del transporte, en el que los combustibles convencionales contribuyen significativamente a la contaminación atmosférica y a las emisiones de gases de efecto invernadero, el hidrógeno se perfila como una alternativa revolucionaria. Los vehículos de pila de combustible de hidrógeno presentan una alternativa de cero emisiones, ya que sólo emiten vapor de agua como subproducto de la reacción electroquímica entre el hidrógeno y el oxígeno. Esta alternativa responde a los problemas de calidad del aire en las zonas urbanas y reduce la huella de carbono del sector del transporte.

La capacidad de alimentar autobuses, camiones y los sectores marítimo y aéreo ofrece una solución tangible y escalable para mitigar el impacto ambiental de nuestros sistemas de movilidad global. La mejora de la eficiencia, la durabilidad y la asequibilidad de las pilas de combustible para diversas aplicaciones en el transporte, la calefacción y la generación de energía también ampliará el alcance del hidrógeno.

El transporte es sólo un ejemplo en el que el hidrógeno verde puede aportar sus puntos fuertes. Al capturar las emisiones de carbono, nos enfrentamos a todo nuestro sistema energético procesando y quemando combustibles fósiles. Se puede combinar el carbono capturado con hidrógeno verde e invertir este proceso creando combustible de carbono reciclado o circular, lo que nos permite detener el ciclo continuo e incontrolado de liberación de dióxido de carbono a la atmósfera del planeta.

Más allá del transporte, el impacto del hidrógeno se extiende a los procesos industriales, que suelen ser los principales responsables de las emisiones de carbono. La versatilidad del hidrógeno pasa a un primer plano a medida que se hace esencial en la descarbonización de industrias como la producción de acero y cemento.

Mediante un proceso conocido como reducción directa del hidrógeno, los fabricantes de acero pueden sustituir los métodos tradicionales intensivos en carbono, reduciendo considerablemente las emisiones. Adaptar las aplicaciones del hidrógeno a las necesidades específicas de industrias como la siderúrgica, la aeronáutica y el transporte marítimo exigirá planteamientos innovadores, como sistemas de pilas de combustible específicos y tecnologías de combustión optimizadas.

NEOM, un zona del noroeste de Arabia Saudí, es un ambicioso proyecto de infraestructuras verdes que ha demostrado la posibilidad de producir hidrógeno verde a gran escala. Como región, NEOM se beneficia de abundantes recursos solares y eólicos, lo que la hace apta para proyectos de energías renovables.

La estrategia de NEOM es sinónimo de los objetivos de la economía del hidrógeno verde. Por ello, la NEOM Green Hydrogen Company y sus socios industriales están construyendo la mayor planta de producción de hidrógeno verde del mundo mediante electrólisis alimentada por fuentes de energía renovables.

ENOWA es la filial de NEOM para la energía sostenible, el agua y el hidrógeno, y es fundamental para configurar el panorama energético de la región. Juntas, las entidades esperan redefinir las posibilidades de una ciudad moderna y ecoconsciente.

Las tecnologías innovadoras han sido determinantes para concretizar esta visión y han impulsado el cambio hacia la producción sostenible de hidrógeno. Los avances en electrólisis, principalmente mediante el desarrollo de electrolizadores eficientes y costo-efectivos, desempeñan un papel central. Los avances en la tecnología de electrolizadores para dividir el agua utilizando electricidad renovable son cruciales. Las áreas de interés incluyen materiales de alta eficiencia, fabricación de bajo coste e integración con fuentes de energía renovables variables como la solar y la eólica.

El desarrollo de nuevos materiales para almacenar grandes volúmenes de hidrógeno a bajo coste y sin pérdidas significativas de energía es fundamental para facilitar el transporte y la estabilidad a largo plazo. La conversión de los gasoductos existentes y la construcción de otros nuevos para el transporte de hidrógeno, al tiempo que se exploran medios portadores alternativos, como los hidruros líquidos orgánicos o el amoníaco, pueden ofrecer opciones de suministro más flexibles y costo-efectivas.

En la búsqueda de un futuro sostenible y propulsado por hidrógeno, las colaboraciones globales y la inversión en investigación desempeñan un papel fundamental para acelerar la adopción de esta fuente de energía transformadora, razón por la cual ENOWA está creando un Centro de Desarrollo de la Innovación del Hidrógeno y el Instituto de Investigación Aplicada del Hidrógeno Verde y Electrocombustibles (e-fiels) de NEOM en la ciudad industrial de Oxagon.

Al atraer a expertos e investigadores en energía y permitirles trabajar junto a los sectores e industrias en expansión de NEOM como nexo para la investigación y el desarrollo, reuniendo a expertos, investigadores y líderes de la industria, el objetivo es impulsar la innovación horizontal y vertical de las tecnologías del hidrógeno.

A escala mundial, la producción de hidrógeno ha estado fuera del alcance comercial sin un apoyo gubernamental considerable. Los gobiernos, reconociendo la necesidad de planificación estratégica e inversión, ofrecen incentivos, marcos normativos y apoyo a las infraestructuras para impulsar los proyectos de hidrógeno. Al mismo tiempo, el compromiso del sector privado, impulsado por la innovación y la inversión, garantiza el desarrollo, la ampliación y la integración de las tecnologías del hidrógeno en los sistemas energéticos convencionales.

El desarrollo de infraestructuras se perfila como un reto clave en el camino hacia la integración del hidrógeno. Para facilitar la adopción sin fisuras del hidrógeno como fuente de energía generalizada, existe una necesidad acuciante de contar con una sólida red de instalaciones de producción, soluciones de almacenamiento y sistemas de transporte. Además, el desarrollo de las infraestructuras de transporte, incluidos los gasoductos y las estaciones de servicio, es un componente esencial para garantizar la accesibilidad y la distribución del hidrógeno en diversos sectores.

Sin embargo, la versatilidad del hidrógeno y su capacidad para integrarse como vector energético en productos químicos y combustibles, como el amoníaco, el metanol o incluso combustibles sintéticos de carbono circular, como la gasolina o el queroseno, abre toda una vía para utilizar las infraestructuras existentes. Esta adaptabilidad reduce el tiempo de implementación y ofrece una vía mucho más barata que la construcción de nuevas líneas eléctricas enteras para transportar energía renovable.

Establecer sistemas sólidos y transparentes para certificar el origen y la huella ambiental del hidrógeno es tan crucial como fomentar la confianza de los consumidores y construir un mercado sostenible. Es imperativo abandonar los intentos de clasificar el impacto beneficioso del hidrógeno bajo en carbono reduciéndolo a categorías definidas por la tecnología. Lograr que la opinión pública comprenda el potencial y el impacto del hidrógeno bajo en carbono es esencial para su adopción generalizada y para atraer inversiones.

Nos encontramos en la cúspide de una revolución del hidrógeno, y las posibilidades de un futuro sostenible están al alcance de la mano. La innovación del hidrógeno no es un cambio de paradigma que requiera miríadas de expertos en tecnología para inventar el futuro, sino un avance tecnológico sin complicaciones, comparable a lo que hemos observado en la industria solar. El único cambio de paradigma con el hidrógeno es que tiene el potencial de remodelar la forma en que enfocamos y consumimos la energía.