Física
"Con el hidrógeno podemos generar combustible completamente verde"
La necesidad de invertir en energías renovables es un hecho: el consumo de los combustibles fósiles es un millón de veces más rápido que el ritmo de producción natural. El hidrógeno es uno de los candidatos a portador de energía renovable del futuro: tiene una densidad de energía tres veces superior a la de los combustibles fósiles y lo tenemos en grandes cantidades en la naturaleza (el agua es la fuente principal). El reto es, sin embargo, almacenarlo de forma energéticamente eficiente y compacta. Andreas Züttel, jefe del grupo "Hidrógeno y Energía" en el Instituto Nacional Suizo para la Ciencia y Tecnología de los Materiales (EMPA), y presidente de la asociación suiza "HYDROPOLE", ha participado en el "Simposio internacional sobre energía, sostenibilidad y medio ambiente", organizado en la UAB con motivo del X aniversario de MATGAS, y UABDivulga aprovechó para entrevistarlo.
¿Cómo proporciona energía el hidrógeno?
Por oxidación con oxígeno del aire. El hidrógeno es un portador de energía y tiene la ventaja que presenta la densidad de energía más grande de todos los materiales que conocemos hoy en día con la combustión. ¡Tres veces más que los combustibles fósiles!
El agua contiene hidrógeno y tenemos grandes cantidades de agua en el planeta. ¿Por qué no se está usando ya como recurso de energía renovable?
El agua es la portadora de energía. Hay que invertir energía en separar el agua por electrólisis y, una vez hecho esto, hay que almacenar el hidrógeno. Después, quemando este hidrógeno, recuperas la energía invertida y obtienes agua otra vez. En este sentido, es una de las pocas posibilidades de generar combustible completamente verde. Pero necesitas un electrolizador para hacerlo. Y un sistema de almacenamiento.
Y el almacenamiento es un problema...
La dificultad con el hidrógeno es que es un elemento ligero y, debido a sus propiedades físicas, es difícil de almacenar. Sabemos cómo producir hidrógeno de forma eficiente, con más del 80% de eficacia, pero nos encontramos ante un gran reto para almacenarlo en una forma energéticamente eficiente y compacta.
Usted propone almacenar el hidrógeno en hidruros metálicos, pero ¿cómo se utilizan?
El hidrógeno se liga a metales para formar hidruros metálicos, de los cuales hay básicamente dos tipos: los hidruros metálicos puros, que liberan el hidrógeno cuando los calentamos o por una disminución de la presión, y los hidruros metálicos complejos que podemos poner directamente en una pila de combustible especial donde el hidrógeno que contienen es oxidado.
También habla de fabricar combustibles fósiles sintéticos.
La idea es utilizar el hidrógeno para reducir el CO2 en hidrocarburos y producir combustibles fósiles sintéticos, es decir, hidrocarburos líquidos. Esta sería una posibilidad para eliminar el CO2 de la atmósfera y, por otra parte, usarlo como combustible; pero también podríamos producirlo en exceso y almacenarlo en el suelo, y rellenar los yacimientos de petróleo de nuevo.
¿Y esta sería una buena manera de reducir el CO2 atmosférico?
Uno de los grandes problemas es que el CO2 en la atmósfera continuará aumentando aún más que en el pasado y la única manera de deshacerse de él es capturarlo y almacenarlo en algún lugar. Si almacenamos el CO2 directamente no lo podemos utilizar nunca más; pero si producimos un tipo de combustible sintético, la próxima generación lo podría utilizar. Los hidrocarburos sintéticos pueden ser tratados exactamente como los combustibles fósiles. Se pueden almacenar fácilmente en barriles y no requieren un cambio importante en la infraestructura de distribución ni en la de consumo.
Así que también liberarían CO2.
Por supuesto, claro, es por eso que tienen esta densidad de energía tan grande. La oxidación del carbono proporciona aproximadamente la mitad de la energía de los hidrocarburos.
Pero entonces, de esta forma, no reduciríamos el CO2 atmosférico...
Sí, si se produce más que se consume entonces podemos reducir las emisiones de CO2 y llenar los yacimientos de petróleo de nuevo o guardarlo en otro lugar. Ahora bien, lo más importante es reabsorber el CO2 que producimos para cerrar el ciclo y, si en el futuro tenemos la energía suficiente, producir combustibles sintéticos para la próxima generación.
También propone el amoníaco como fuente de energía renovable.
El NH3 también tiene una densidad de energía similar a los combustibles fósiles, pero es mucho más difícil de utilizar: el amoníaco es un veneno. Hay dos posibilidades: la combustión directa del amoníaco, que tiene la desventaja de que probablemente se obtendrán óxidos nitrógeno, que no son buenos para el medio ambiente, y la otra posibilidad es la de dividir el amoníaco en nitrógeno y hidrógeno.
Y los óxidos de nitrógeno son gases de efecto invernadero...
Sí, son de efecto invernadero, pero peor aún! Oxidan los pulmones, provocan la lluvia ácida que daña las plantas...
El amoníaco se ha utilizado ampliamente y durante mucho tiempo y su reacción con el hidrógeno es bien conocida. ¿Qué hay de nuevo aquí?
Lo que es nuevo es unirlo a una sal de magnesio para hacer un compuesto y convertirlo en sólido de forma que es mucho menos peligroso. Después, podemos liberar el amonio del compuesto otra vez.
¿Por qué tanta investigación en energías renovables?
Es sólo cuestión de tiempo que no tengamos más combustibles fósiles. Los usamos un millón de veces más rápido de lo que se producen naturalmente. Por lo que sabemos, ya hemos consumido la mitad de los combustibles fósiles. Y ahora China y la India, la mitad de la población mundial, están empezando a industrializarse, de manera que la tasa de consumo aumenta en todo el mundo. Sólo las energías renovables, especialmente la energía solar, pueden cubrir la demanda futura.
Podría poner una fecha para el final de los combustibles fósiles?
El problema no es el momento en que los combustibles fósiles se agoten, sino el momento en que ya no podamos disponer de ellos al ritmo que los necesitamos; y esto pasará en los próximos años.
¿A quién afectará más este problema?
Los que son capaces, por ejemplo, de producir agua caliente a partir de la luz solar, en lugar de combustibles fósiles o electricidad, se adaptarán más fácilmente a las energías renovables. Y los que se aferran al viejo sistema sufrirán mucho. Pero la adaptación requiere inversión: la conversión es mucho más fácil mientras tengamos combustibles fósiles disponibles, pero mucho más difícil si esperamos a tener una disponibilidad reducida.
¿De qué inversión estaríamos hablando? ¿Es factible?
He calculado que hace cinco años, en Suiza, convertir al país entero a las energías renovables habría requerido un 30% de los ingresos anuales de cada uno de sus habitantes. Hoy en día es ya una renta anual entera lo que se debería invertir. Y si esperamos unos años más la inversión será tan grande que no nos lo podremos permitir.
Entonces, ¿cree que es posible pasar completamente de los combustibles fósiles a las energías renovables?
Sí, claro! No hay otra opción. Y tenemos que hacerlo lo más rápido posible. Si esperamos demasiado, hasta que suframos una falta de combustibles fósiles, ya no tendremos la oportunidad. Entonces, la única opción será reducir la población. Y eso sería horrible. Hace 40 años que conocemos el problema y es muy egoísta no reaccionar y tratar de seguir. La siguiente generación no tendrá ninguna oportunidad.
¿Así cree que nuestros hijos lo verán?
Creo que nosotros lo veremos si no instalamos ahora los sistemas que nos permitan reducir realmente el consumo de combustibles fósiles! El problema es que estamos siempre escuchando a los políticos y a los productores de petróleo y ellos no hablarán nunca sobre el problema. El expresidente de Shell mencionó una vez que los recursos de la compañía se habían sobreestimado en un 20%. Durante la noche las acciones de Shell cayeron en un 30% y él fue despedido.
¿Cuál sería, pues, el camino a seguir: reducir la demanda de energía, usar energías renovables, y hacer sumideros para el CO2 atmosférico?
Sí, pero lo más importante ahora es construir las instalaciones para asegurar la energía y, después, una vez tengamos esto, podemos seguir con todo el trabajo para la reducción del CO2, etc. Si dejamos de disponer de energía, tendremos un gran problema.
Clara Florensa
Centre d'Història de la Ciència Àrea de Comunicació i Promoció
2024 Universitat Autònoma de Barcelona
B.11870-2012 ISSN: 2014-6388