El hidrógeno como alternativa sostenible

Encontrar nuevas fuentes de energía renovables y con bajo impacto ambiental se ha convertido en una gran prioridad por varias razones: los combustibles fósiles pueden llegar a agotarse, sus precios se están disparando y los gases que provoca su combustión contribuyen al efecto invernadero.

Una de las alternativas que se está considerando es utilizar el hidrógeno, un gas muy abundante en la naturaleza, pues se puede extraer del agua. El hidrógeno se puede emplear, por ejemplo, para producir calefacción y agua caliente con una caldera como las que hay ahora en muchos hogares y que funcionan con gas natural. Pasamos revista a lo que puede aportar este gas, antes de centrarnos en las nuevas calderas de hidrógeno.

Ventajas y desventajas del hidrógeno

La principal ventaja del hirdógeno es que, cuando se quema, no libera elementos contaminantes a la atmósfera, y su gran inconveniente es que se almacena, distribuye y consume en estado gaseoso, lo que dificulta su almacenamiento y el transporte. Pero no son el único pro ni el único contra de este gas: toma nota de los demás

A favor Fuente de energía renovable y limpia: su combustión solo emite vapor de agua y no deja residuos en el aire. No es tóxico: cuando se quema en una caldera, no tiene el mismo peligro que el monóxido de carbono porque no es tóxico ni corrosivo. Es eficiente: tiene un poder calorífico por cada kg de combustible 3 veces superior

En contra Elevado coste de producción: con el método tradicional de electrólisis, para producir 2,99 kWh de energía se tiene que gastar 2,83 kWh de electricidad. Por tanto, el hidrógeno producido por electrólisis tiene unos costes muy elevados. Según la Agencia Internacional de la Energía, 1 kilogramo de hidrógeno verde, que contiene unos 33,3 kWh de energía, cuesta entre 3,50 y 5 euros, lo que supone entre 0,10 euros/kWh y 0,15 euros/kWh. Proceso de producción: es un tipo de energía que se tiene que fabricar. Seguridad: es una sustancia volátil e inflamable, como el gas natural, por lo que implica cierto riesgo, y es un gas difícil de detectar por ser inoloro e incoloro. Pero resulta menos peligroso que el gas natural, gas propano o butano. Difícil de almacenar: es un combustible que ocupa mucho sitio, debido a su baja densidad, por lo que se necesitan depósitos más grandes y tuberías más gruesas.

¿De dónde se saca el hidrógeno?

El hidrógeno no es una fuente de energía, porque no se extrae directamente de la naturaleza, sino que se tiene que fabricar. Hay diversos métodos, pero el  más sostenible y beneficioso desde el punto de vista de las emisiones es obtenerlo por electrólisis del agua. Este proceso necesita energía eléctrica, por lo que solo cuando esa electricidad proceda de fuentes renovables podremos hablar de hidrógeno verde y por tanto de una alternativa real a los combustibles fósiles.

¿Es seguro el hidrógeno?

El hidrógeno es inflamable y volátil y, por lo tanto, una sustancia peligrosa que debe tratarse con precaución. Exactamente igual que el gas natural.

A presión y temperatura normales, el hidrógeno es un gas incoloro, inodoro y muy ligero. Además, es tan ligero y volátil que se escapará de la vivienda a través de las grietas en caso de una fuga.

¿Serviría la red actual para distribuirlo?

Para que nuestras viviendas puedan recibir hidrógeno a través de las tuberías de gas existentes hacen falta importantes ajustes. Como el hidrógeno pesa menos y se evapora más fácilmente que el gas natural, habría que adaptar las bombas y los equipos de medición. El coste proyectado de esos cambios se ha calculado que ascendería en España a 700 millones de euros.

¿Qué son las calderas de hidrógeno? 

Las calderas domésticas de hidrógeno ya existen y son similares a las calderas de gas natural (por no decir iguales).

No obstante, para poder cambiar las calderas actuales de gas convencionales por las nuevas calderas 100% de hidrógeno, haría falta antes disponer del suministro de hidrógeno a través de las tuberías de gas natural, algo que no está implantado por el momento. Como hemos dicho, habría que hacer importantes ajustes.

Además de las calderas que trabajan con hidrógeno 100% , la industria está trabajando en dos tipos de calderas de condensación que también usan hidrógeno. Se pondrán en el mercado con estas dos etiquetas:

• Calderas H₂ Ready, preparadas para trabajar con una mezcla de hidrógeno al 20% con gas natural.
• Calderas H₂ Ready 100, calderas que en un futuro pueden usar gas natural, hidrógeno o una mezcla de ambos gases.  

De hecho, una misma caldera con pequeñas modificaciones puede funcionar utilizando gas natural, propano, butano, hidrógeno y también con biogás.

¿Las calderas de hidrógeno son buena opción?

La incorporación de un 20% de hidrógeno a la red de gas natural podría provocar un aumento de hasta un 16% del precio a los consumidores domésticos, según un estudio hecho por el instituto de investigación alemán Fraunhofer (IEE) al ser este combustible significativamente más caro que el gas natural actualmente.

Desde un punto de vista medioambiental, la medida también es descartable por ineficiente, pues la mezcla de un 20% de hidrógeno en la red de gas solo ahorraría un 7% de emisiones de gases con efecto invernadero (GEI).

Analizamos una caldera H₂ Ready

Hemos analizado el modelo de Baxi, Neodens Lite 24/24F, modelo H₂ Ready, con el objetivo de saber si su uso con hidrógeno ofrecía alguna ventaja. El resultado es:

• La eficiencia de la caldera a máxima carga es ligeramente superior cuando utiliza el 20% de H₂.
• Las emisiones de monóxido de carbono se reducen más de 100% y las de NOx casi un 40%.
• En el resto de los parámetros analizados apenas se aprecian diferencias entre uno y otro combustible.

¿Qué tipo de caldera es más económica?

Las calderas más eficientes y sostenibles por ahorason las calderas de condensación a gas, frente a las calderas estancas convencionales. Su principal ventaja es su mayor eficiencia y, aunque no usan una energía renovable, son más respetuosas con el medio ambiente. El estudio realizado en 2012 en el que se comparaban calderas estándar con calderas de condensación comprobó que entre las dos mejores calderas de cada tipo había una diferencia del 21 % en cuanto al impacto ambiental.

• El coste de funcionamiento anual de las calderas de condensación es menor que las estándar, por su mejor eficiencia: con ellas se ahorra unos 30 euros anuales, aunque son algo más caras al comprarlas.
• La pregunta clave es si esa mayor eficiencia de las calderas de condensación compensa lo que se paga de más por ellas: la respuesta es sí... pero la amortización no es inmediata.

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