Decíamos en la nota anterior, que la tecnología, para las distintas aplicaciones del hidrógeno, está en gran medida disponible y comercialmente accesible y presenta un futuro promisorio.

Debemos tener en cuenta que es el elemento más abundante en la naturaleza. Después del Big Bang se comenzaron a formar las primeras partículas, para luego “componerse” la primera molécula, así nació el hidrógeno y hoy significa el 96 % de la materia que constituye el universo.

Pero en nuestro planeta se encuentra asociado con otros elementos formando moléculas más complejas y por lo tanto, para producirlo, debemos consumir energía.

El método más empleado en la actualidad, especialmente para sus aplicaciones industriales es el reforming a partir de fósiles (petróleo, gas y carbón), cubriendo el 93% de la demanda.

Pero también puede obtenerse por electrólisis, a partir de agua y electricidad, lo que proporciona un producto de mayor pureza, aplicable directamente a las celdas de combustible (fuel cell, en su denominación inglesa).  Estos electrolizadores, a su vez, son capaces de operar a potencia variable, contribuyendo a estabilizar la red eléctrica, absorbiendo las variaciones naturales de los generadores eólicos y fotovoltaicos.

Este método hoy satisface el 4 % de la demanda, pero se proyecta un crecimiento hasta alcanzar el 20 % en el año 2025. El fuerte incremento esperado, hace de este segmento de la industria, asociada a la economía del hidrógeno, un área de gran interés económico.

Obtenido el hidrógeno, su aplicación más rentable es el transporte, empleando, alternativamente fuel cells y tracción con motor eléctrico; o bien, motores de combustión con combustibles de síntesis, con una reducción casi total de la contaminación ambiental.

Uno de los temas tratados en el Simposium fue las mejoras y alternativas para aumentar los rendimientos y reducir costos de los electrolizadores.

En relación a este tema, conversamos con el Prof. K. Andreas Friedrich, de la Universidad de Stuttgart, Institute of Building Energetics, que presentó su trabajo Generación de hidrógeno por diferentes tecnologías electrolíticas, su situación y perspectivas, esta presentación tiene su punto de partida en la hoja de ruta y los objetivos de la Unión Europea, Compromiso de pilas de combustible y el hidrógeno (Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking, FCH JU) y del gobierno alemán, sobre la creciente importancia y los cambios en las aplicaciones del hidrógeno generado a partir de energías renovables.

Se tratarán los proyectos seleccionado en Europa, como la demostración de la inyección de hidrógeno en la red de gas natural, el uso de hidrógeno en las refinerías, el hidrógeno como agente reductor para la producción de acero y el hidrógeno para combustible sintético. También se mostrarán los resultados del proyecto QualyGrid FCH JU, que investiga las sinergias de las aplicaciones de generación de hidrógeno como estabilizador de la red de  energía eléctrica.

A su vez, nos decía el Prof. Friedrich, hoy se producen 55 millones de toneladas de hidrógeno, que se aplican en la industria; el 96 % es de origen fósil, a través de reforming de gas natural, crudo y carbón. En el futuro sistema energético, incorporarán el hidrógeno, en distintas aplicaciones, donde la principal área será el transporte. Se estima para el año 2050, la demanda ascenderá a 550 millones de toneladas; esto resulta un gran desarrollo de este sector industrial y a su vez, una notable reducción de la emisión de gases efecto invernadero.

A continuación le hicimos algunas preguntas:

P: ¿Situación actual del hidrógeno en Alemania y Europa?

R: Alemania tiene la ventaja de tener dos programas fuertes en el tema, como dijimos, el programa NOW (Programa Nacional para el desarrollo de H2 y celdas de combustible y ahora incluye también baterías) y el programa europeo FCH JU.  Ambos dan la posibilidad de desarrollar múltiples actividades. El foco actual de ambos programas es la aplicación de hidrógeno en el transporte, con centro en los automóviles, pero con extensión hacia potencias mayores (camiones, ómnibus y trenes). Respecto de los trenes, ya hay funcionando en servicio normal, dos formaciones (y no solo una) y se espera que lleguen a ser 60 en los próximos años. Operan en trayectos donde sería económicamente inviable hacer tendidos eléctricos (Nota de la redacción: Esto es un índice de los menores costos de inversión de esta tecnología, comparada con los FFCC eléctricos convencionales). Actualmente hay un compromiso por el cual el 50 % del hidrógeno consumido por esos trenes es de origen renovable (electrolítico, a partir de eólica o fotovoltaica) y el otro 50 % proviene de la reforma de gas natural (no renovable y contaminante, pero actualmente más barato). El objetivo a largo plazo es llegar a un 100 % de hidrógeno electrolítico renovable (“hidrógeno verde”).

P: ¿Cuál es su opinión sobre la prohibición a futuro del uso de Motores de Combustión Interna (MCI) en Alemania?

R: La futura prohibición de la fabricación y venta de vehículos con MCI ha sido planteada por algunos países de la EU (UK, Noruega), pero no por Alemania. A nivel europeo, existe una nueva directiva que plantea que, a futuro, los automóviles que salgan al mercado deberán cumplir con la condición de generar menos de 90 g de CO2 cada 100 km.  Esto no es factible de ser alcanzado con vehículos a MCI, ni siquiera de tipo híbrido, salvo que también se recarguen de electricidad desde la red (vehículos “enchufables” o plug-in vehicles). Se prefiere plantear los objetivos a cumplir, sin promover ni prohibir determinadas tecnologías, para poder generar soluciones más flexibles.

P: Toyota y Hyundai ya tienen vehículos a H2 / FC en fase comercial. ¿Cuál es la reacción de las automotrices europeas / alemanas?

R: Los fabricantes europeos se encuentran un poco decepcionados (sic), porque se orientaron más a vehículos a baterías que a hidrógeno y ahora se han quedado atrás con esa tecnología. Recién en este último tiempo, y con bastante retraso, Mercedes Benz lanzó al mercado una preserie de la SUV GLC (X 253) a celdas de combustible (que también es enchufable), aunque todavía no está claro cuantas unidades serán fabricadas.  En cuanto a infraestructura para provisión de hidrógeno al transporte, Alemania tiene un programa de desarrollo al respecto (“H2 Mobility”), de muy buen desempeño, y que prevé que en el año 2030 haya 400 estaciones de suministro.

P: ¿Hay algún plan de apoyo de Alemania / Europa a países extranjeros que deseen desarrollar una infraestructura del hidrógeno?

R: Existe un esquema internacional de cooperación, llamado IPHE (International Partnership for Hydrogen and Fuel Cells in the Economy). Permite básicamente el intercambio de información entre países que deseen desarrollar una infraestructura de hidrógeno, aunque no contempla planes de financiación para esos proyectos (N. de la R.: Este programa está vigente desde el año 2003 y actualmente involucra a 19 países y a la Comisión Europea. Por Latinoamérica, solo Costa Rica y Brasil).

También pudimos conversar con el Ing. Florencio Gamallo, de la Asociación Argentina de Energía Eólica, quien presentó un trabajo titulado “La economía del hidrógeno, una alternativa para facilitar la inclusión masiva de las fuentes renovables, en la matriz energética argentina” (en una próxima nota, daremos detalles técnicos de esta propuesta). Comenzamos pidiendo su opinión sobre la situación actual del hidrógeno en Argentina y posibles perspectivas.

Si bien la potencialidad del hidrógeno para la Argentina es enorme, parece haber habido un retroceso de la actividad al respecto en estos últimos años.  La ley de promoción que se aprobó en ambas cámaras en el año 2006 nunca fue reglamentada y el Plan nacional de Hidrógeno que se elaborarar oportunamente (por indicación de la Ley de Promoción), nunca fue puesto en práctica. Esto va absolutamente a contramano de la tendencia mundial, donde, en estos últimos 14 años, la tecnología energética del hidrógeno salió de la esfera de los laboratorios y proyectos piloto para comenzar a plasmarse en aplicaciones comerciales y programas nacionales a gran escala. Las posibles perspectivas para el país, si se decidiese aplicar esta tecnología, serían enormes, ya que la disponibilidad de recurso primario (solar, eólico, etc.) supera muchas veces a la máxima potencia que se podría aprovechar mediante su conexión a la red eléctrica.

A continuación, le preguntamos acerca de las recientes propuestas a nivel parlamentario, para llevar el objetivo de tener una participación de renovables en la generación eléctrica, de un 20 % para el año 2025, a un 30 % para el año 2030…

Si bien es excelente que se promueva el empleo intensivo de fuentes renovables, ya que el país dispone de ellas a gran escala, existen problemas técnico que dificultan (o impiden) una participación tan alta, al menos para los modos de empleo convencionales. La tecnología del hidrógeno podría cumplir un importantísimo rol en este caso, ya que su generación por electrólisis a potencia variable permitiría no solo producir masivamente un combustible limpio y renovable, sino también amortiguar las oscilaciones que las fuentes renovables introducen en la red, que son las que fijan un límite máximo para su incorporación.

Por último, lo requerimos si vería posible un empleo a gran escala de vehículos a hidrógeno en el mercado local…

Los vehículos eléctricos a hidrógeno, que generan electricidad a bordo, mediante celdas de combustible, son probablemente la configuración de automóvil más avanzada, y ya se encuentran disponibles comercialmente a nivel mundial, si bien en cantidades inicialmente pequeñas. Su aplicación en Argentina, con largas distancias y una baja densidad de vehículos, complicaría inicialmente su utilización a gran escala, aunque podrían encontrarse nichos urbanos donde su aplicación pueda resultar económica y ambientalmente ventajosa. Pero como bien subrayó el Prof. Spazzafumo, organizador de esta conferencia, el hidrógeno como combustible excede su estricta aplicación en celdas de combustible.

En efecto, su empleo en motores de combustión interna, ya sea como gas en mezclas, o integrado a combustibles de síntesis, permitiría proyectar una utilización a escalas importantes basada en una tecnología como la de los motores a explosión, que la industria local podría manejar perfectamente. Ya existen inclusive, en mercados internacionales, vehículos comerciales diseñados para emplear combustibles de síntesis, los que perfectamente podrían ser producidos a nivel local.

Como se ve, estas opiniones y ejemplos dejan en claro la situación del estado del arte en estas tecnologías y es un llamado de atención para no demorar la incorporación del hidrógeno en la matriz energética de nuestro país.