Haciendo las cuentas del hidrógeno verde

La propuesta de convertir España en un proveedor de hidrógeno verde, para la Unión Europea y la construcción de un gasoducto, el Barcelona-Marsella, BarMar, para transportarlo requiere un mínimo análisis, despejar la literatura y hacer las cuentas.

En primer lugar es conveniente aclarar el asunto de los colores negro, gris, azul y verde, con los que se ha denominado el hidrógeno (H2) atendiendo al proceso de producción.

El hidrógeno negro o marrón es un producto de la gasificación del carbón y durante su producción se libera CO2.

El hidrógeno negro es el que se genera con carbón. El hidrógeno gris es producido a partir de gas natural. El hidrógeno azul es el que se produce con gas pero capturando el CO2. El hidrógeno verde, producido por la electrólisis del agua usando electricidad procedente de fuentes renovables como la fotovoltaica, la eólica o la hidroeléctrica.

Prácticamente casi la totalidad de las 50 MtH2 producido en todo el mundo en la actualidad tiene su origen en combustibles fósiles.

En el caso de Europa, la producción anual total de hidrógeno se sitúa en torno a las 9,756 Mt, con una equivalencia energética de unos 339 TWh (LHV; 2019). De este H2 las refinerías de petróleo europeas consumen el 52%, la producción de fertilizantes, amonio, aproximadamente el 43%, otros usos industriales el 2% y la producción de metanol el 5%.

En la actualidad casi el 95% del hidrógeno usado en la UE es hidrógeno gris, es decir hidrógeno generado a partir de gas natural, y la mayor parte del 5% restante se produce como subproducto en los procesos de cloro-álcali en la industria química. Esta producción utiliza electrolizadores alcalinos (ALK) para electrolizar salmuera, dado que el mix eléctrico español no es 100% renovable, solo aproximadamente la mitad de esta producción podría considerase hidrógeno verde.

La propuesta de la UE es destinar el hidrógeno verde a sustituir el consumo actual, a almacenar electricidad y a usarlo en otras áreas como el transporte jugando un importante papel en el Green Deal para lograr la neutralidad de carbono en 2050. El hidrógeno es una parte integral del recientemente anunciado instrumento de recuperación instrumento de la UE de Next Generation.

Además, se prevé que el hidrógeno sea un tema clave para el Fondo de Innovación de la UE que abrió su primera convocatoria en julio de 2020.

Según la estrategia del hidrógeno de la UE, al menos 6 GW renovable de electrolizadores alimentados por energías renovables deberían instalarse entre 2020 y 2024. Dependiendo de su utilización, dicha capacidad podría producir hasta 0,8 Mt de hidrógeno limpio anualmente. Esta cifra debería aumentar hasta los 2X40 GW en 2030. 40 GW en territorio de UE y otros 40 GW en territorios limítrofes como Ucrania y el África. Para entonces, la demanda de hidrógeno en la UE y el Reino Unido, según la de 2019 será de 665 TWh o de 16,9 Mt de hidrógeno limpio.

No voy a entrar en el cálculo económico de la propuesta, ya que los costes reflejado en los estudios actuales se han hecho antes de que se disparasen los costes de la electricidad en todos los países de la UE y ya con los precios anteriores el coste era muy elevado.

Sí quiero incidir en algunos cálculos energéticos para mostrar lo descabellado de convertir a España en el proveedor de hidrógeno verde para la UE.

Según la diferente eficiencia de los electrolizadores, se necesitan entre 50 y 60 kWh para producir 1 kg de H2, que contiene 33,3 kWh de electricidad, así producir con renovarles los 500.000 kg que se usan actualmente en España necesitarían unos 30 TWh de electricidad, dado que en 2021 el consumo eléctrico peninsular fue de unos 242 TWh, la energía eléctrica destinada a producir hidrógeno verde sería un 12% de total o aproximadamente la mitad de toda la energía de origen renovable producida.

Si solo se sustituyera el hidrógeno usado al año en la UE+UK 10 MtH2 necesitaría unos 600 TWh, más del doble de toda la producción eléctrica de España. ¿Es la propuesta de España dejarnos a oscuras y cuadriplicar las renovables instadas para solo sustituir el hidrógeno gris de la UE?

Si seguimos con el dislate de incorporar el hidrógeno verde al transporte, las células de combustible por cada kg de hidrógeno nos proporcionará 21,645 kWh.

En el cálculo de los costes energéticos no estoy teniendo en cuenta las pérdidas por la energía necesaria para la producción de agua utilizable en los electrolizadores, el transporte, almacenamiento, compresión y/o licuación del H2.

Si lo que se quiere es almacenar energía, para compensar la intermitencia de la producción eléctrica de un sistema 100% renovable, las cuentas también son desorbitantes, aún teniendo en cuenta un sistema de almacenamiento combinado con centrales hidroeléctricas de bombeo y baterías.

La transición hacia un sistema energético libre de combustibles fósiles está siendo complicada, tiene cuellos de botella económicos, teológicos, materiales o sociales, pero lo será aún mucho más si se empeñan en poner en marcha tecnologías que despilfarran la energía de origen renovable en lugar de usarla directamente.