La profecía de Verne
Por definición el hidrógeno se entiende como un elemento químico no metálico, es gas incoloro e insípido, catorce veces más ligero que el aire, presente en la composición de muchas sustancias orgánicas y que forma el agua al combinarse con oxígeno.
Siendo el elemento más abundante del universo, sus usos son variados e incluyen la producción de amoniaco para fertilizantes, la fabricación de vidrio, acero, grasas y aceites, en diferentes procesos industriales desde la elaboración de cosméticos hasta la de llantas, en la hidratación de crudos pesados y por supuesto como combustible de manera directa en motores de combustión. Como lo describe Isabel Carrillero para el portal El País de España “La vuelta a la movilidad basada en hidrógeno tendría cierto romanticismo, porque el primer vehículo de combustión interna lo diseñó Francois Isaac de Rivas en 1806 y consumía hidrógeno”.
Una de las bondades del hidrógeno: es el combustible con mayor energía por unidad de masa, un kg de hidrógeno equivale a 2,78 kg de gasolina o 2,8 kg de gasóleo; una de sus desventajas: baja densidad energética por unidad de volumen, es decir, se necesitaría más espacio para almacenar un kg de hidrógeno que uno de gasolina, por ello su almacenamiento requiere altas presiones, proceso que encarece la cadena para su utilización.
El uso del hidrógeno como combustible es la aplicación de mayor interés y su eficiencia es una realidad gracias a las celdas de combustibles, desarrolladas por la NASA con aplicaciones para producir energía eléctrica en vuelos espaciales. A partir de entonces en varios países se impulsó la investigación y desarrollo de estas celdas que son comercializadas en varias partes de mundo. En Estados Unidos (California) y España ya se comercializan vehículos particulares eléctricos que usan celdas de combustible de hidrógeno, que tardan 5 minutos en cargar, con autonomía de al menos 300 millas.
Según IEA 2022 Hydrogen Tracking Report CC BY 4.0 para 2021 la demanda global por hidrógeno alcanzó los 94 Mt dirigida principalmente a la refinación de combustibles y los usos químicos, sólo el 0,04% se dedicó al transporte y de éste principalmente se dio en China a través del uso de celdas de combustible para transporte de carga en carretera. La oferta de este hidrógeno (verde por su origen en energías renovables), correspondió a 160MW generados en China y 30MW en Europa.
Sin desconocer el importante papel que representa para diferentes industrias la producción de hidrógeno, sin un producto sustituto a la vista, es evidente que las principales fuentes usadas para su producción son ambientalmente insostenibles, por su origen fósil y su consecuente emisión de gases efecto invernadero.
La ciencia reconoce varios métodos para la fabricación de hidrógeno pero el que ofrece el mejor resultado por su baja huella ambiental y la cantidad de agua existente en el planeta, es el proceso de hidrólisis, que consiste en la separación del hidrógeno y el oxígeno, componentes del agua, mediante un proceso eléctrico. La energía usada en este proceso es el componente clave para lograr avances significativos en materia de transición energética global, que se espera sea de origen no convencional.
El factor de planta de fuentes de energía alternativas como la eólica y la solar, no permite garantizar un suministro 100% estable y continuo; por otra parte cuando ésta no es despachada al sistema, no se puede almacenar lo cual implica su desaprovechamiento, propiedad ésta que si posee el hidrógeno que, a pesar de ser un factor costoso por las características físicas del hidrógeno, permitiría el desarrollo de una fuente energética sin huella de carbono, estable y eficiente, con capacidad de almacenamiento estratégico, como alternativa de sustitución del uso de combustibles fósiles en sectores económicos como la industria pesada (fabricación de hierro y acero, plantas de cemento por ejemplo) y el transporte pesado y público.
El uso de energías renovables eólica y solar en el proceso de hidrólisis para producir hidrógeno a partir de agua, como parte la matriz energética global, permitiría alcanzar las metas para descarbonizar la atmósfera y detener el calentamiento global. Países como Japón, Alemania y Estados Unidos apuntan estratégicamente en esta dirección.
La agenda energética de Colombia cuenta con una hoja de ruta para el hidrógeno que destaca la necesidad de su desarrollo y la implementación de esta fuente dentro de la matriz energética del país, así como su contribución en la disminución de gases efecto invernadero, sin embargo llama la atención que en la búsqueda de este objetivo tenga relevancia especial la producción de hidrógeno a partir de fuentes fósiles; destaca la ausencia de planes concretos para la incorporación de la energía renovable en la hidrólisis, la no promoción de inversión privada en su desarrollo y ausencia de estímulos gubernamentales para su investigación, desarrollo y puesta en funcionamiento.
Quizá un buen inicio en esta materia en Colombia, sería emular los estímulos e impulso otorgado a la cadena de hidrógeno verde en todas sus etapas en los Estados Unidos por la actual administración contenidos en el IRA 2022 (Ley para la reducción de la inflación por sus siglas en inglés), de lo contrario mucho me temo que en Colombia no se cumplirá con la premonición descrita en la novela La Isla Misteriosa de Julio Verne publicada en 1874 “Creo que un día el agua será un carburante, que el hidrógeno y el oxígeno que la constituyen, utilizados solos o conjuntamente, proporcionarán una fuente inagotable de energía y de luz, con una intensidad que el carbón no puede; dado que las reservas de carbón se agotarán, nos calentaremos gracias al agua. El agua será el carbón del futuro.»
