Futuro alimentado por hidrógeno

2000/12/10 Mendiburu, Joana - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

• Patenteak/Asmakizunak
• Klima
• Ingurumena

La madera fue el reino de la energía real hasta la revolución industrial. El carbón vino después y a continuación le tocó el turno al petróleo y al gas natural. En la actualidad, todas las compañías de energía están trabajando seriamente en la búsqueda de sustitutos para acabar con los combustibles fósiles en una madre. Debido a las preocupaciones medioambientales, se han recibido energías renovables hasta los primeros puestos de los sustitutos, entre las que se encuentra el hidrógeno como mejor apreciado por las grandes compañías.

Pilas de combustible de hidrógeno

Las pilas de combustible funcionan básicamente como las baterías. La energía que se genera al combinar hidrógeno y oxígeno es convertida en electricidad y el único residuo que se genera es el vapor de agua. Es decir, producen energía del mismo modo que las baterías pero sin contaminar. No obstante, tanto los motores de combustión como las pilas de combustible deben alimentarse externamente.

Los primeros pasos en la preparación de pilas de combustible se dieron en 1839, de la mano del físico galés Willian Grove. Las primeras células prácticas fueron desarrolladas por los estadounidenses para su programa espacial. Pero la tecnología ya está en la Tierra y gracias a ello, el futuro alimentado por hidrógeno se ha hecho más accesible. El sector de las pilas de combustible ha conocido la revolución porque en la década de los 90 se ha conseguido una importante reducción de costes.

Las
mayores compañías productoras de energía del mundo y la industria del automóvil ya han puesto sus ojos en las pilas de combustible. Porque los primeros ven al hidrógeno como competidor de fuentes tradicionales de energía y los segundos como una opción muy interesante para alimentar coches. Shell, por ejemplo, creó en 1998 un departamento dedicado al hidrógeno y envió un representante al Congreso Mundial de la Energía de Hidrógeno celebrado en Buenos Aires. A pesar de ser una de las grandes compañías que actualmente trabajan con el petróleo, cuenta con los planes más avanzados para la era postpetrolera y ha anunciado para 2050 un mundo que cubrirá la mitad de las necesidades energéticas de fuentes renovables.

En
opinión de Shell, el hidrógeno será el combustible del futuro y sólo será una solución intermedia.

La industria del automóvil tampoco quiere quedarse atrás y la mayoría de los fabricantes tienen programas de investigación de pilas de combustible. Esto se debe a que trabajan a baja temperatura y, debido a su escasa incidencia sobre el medio ambiente, pueden ser adecuados para sustituir los motores de combustión interna. Daimler-Chrysler enseñó hace dos años los autobuses alimentados con pilas de combustible de Chicago y Vancouver y fue todo un éxito. Se ha anunciado que los primeros autobuses y coches circularán por las carreteras europeas durante los años 2002 y 2004. Para entonces quieren preparar cerca de 40.000 coches.

Dificultades

Los
vehículos que utilizan pilas de combustible no contaminan y apenas generan ruido. En ese sentido son sueños. Pero hay que despertarse de los sueños y esto no es una excepción. Los costes de esta tecnología siguen siendo elevados, hay dificultades para conservar el hidrógeno de forma segura y está por descubrir cómo almacenar el hidrógeno suficiente para largos recorridos. De hecho, la mayor parte del tiempo irá buscando sistemas adecuados y rentables para transportar y almacenar hidrógeno.

Por ello, muchas veces se utiliza metanol como materia prima. En lugar de alimentar el vehículo directamente con hidrógeno, se le añade metanol y, posteriormente, a medida que el coche lo demanda, el metanol se convierte en hidrógeno. Además del metanol, el etanol, el gas natural y la gasolina pueden cumplir la misma función. Sin embargo, con este método no se consigue evitar la dependencia de combustibles fósiles. Y además, el hidrógeno será el protagonista del futuro.

Los
expertos creen que el paso directo del petróleo al hidrógeno será más caro a corto plazo que la vía petrolífera metanol - hidrógeno, pero una vez completadas las infraestructuras se volverá más rentable. Desde el punto de vista ambiental, se considera más adecuado realizar una transición directa.

Producción

Aunque el
hidrógeno es natural en la naturaleza, es escaso y no hay más remedio que producirlo por los canales transversales. En general, los combustibles fósiles y el agua son los puntos de partida habituales. El método más adecuado es el uso del agua, un ciclo totalmente limpio y renovable: aprovechar el agua para producir hidrógeno y producir agua como residuo. La reacción es efectiva pero no económica. No obstante, se espera que pronto los métodos de extracción de hidrógeno del agua sean más productivos y económicos.

Mientras tanto, la forma más económica de producir hidrógeno es mediante gas natural. De hecho, en la actualidad la mayor parte del hidrógeno se produce por este método, principalmente a partir del metano. Pero así no se evita la dependencia de los combustibles fósiles ni se consigue un ciclo totalmente limpio, ya que aunque no se contamina a la hora de quemarse sí se produce. Por ello, se está potenciando la utilización de energías renovables como fuente de hidrógeno.

Islandia, la primera pionera

En el norte de Europa, una isla casi perdida en el Atlántico es, al menos, un ejemplo de utilización de energías renovables. Fuera de las ciudades, el 90% de los hogares calienta energía geotérmica y en las ciudades todas. Por su parte, el 19% de la electricidad es producida por energía hidroeléctrica. El 99% del sistema eléctrico islandés se basa en fuentes renovables, principalmente geotérmicas e hidroeléctricas, y el 58% del total del sistema energético. Cuando se habla de todo el sistema energético también se tienen en cuenta los vehículos.

Sin
embargo, a nivel ejemplarizante, no podemos olvidar que Islandia goza de la ventaja que no tiene otros muchos países, es decir, que dispone de unos recursos naturales inmejorables a medida que se construye un sistema energético renovable. Por otra parte, en Islandia no hay petróleo ni gas natural, por lo que un sistema basado en combustibles fósiles generaría una dependencia total del exterior. Por ello, desde hace tiempo se han dedicado a la explotación de sus recursos.

En
cuanto al hidrógeno, Islandia fue el primer y único estado que se comprometió a desarrollar esta fuente de energía. En 1998 las empresas punteras mundiales en pilas de combustible y el Gobierno de Islandia firmaron un contrato para la realización de un experimento nacional. Los participantes fueron el fabricante de automóviles Daimler-Chrysler, la petrolera Shell, la empresa hidroeléctrica noruega Norks Hydro y el diseñador de pilas de combustible Ballard Power System Vacouver. El objetivo no es menor: Quieren preparar Islandia que funcionará con hidrógeno dentro de 30 años.

Para
Islandia es estratégico dar el paso y para las empresas que han querido participar en el proyecto, un laboratorio extraordinario para el estreno de sus ideas y prototipos. La Trarnsio se quedará especialmente en el ámbito del transporte, en el que la dependencia de los combustibles fósiles es mayor. Durante 30 años los vehículos de los servicios públicos y privados de autobuses de Islandia y la flota pesquera también circularán por hidrógeno. Las gasolineras venderán hidrógeno y los tubos de cierre sólo fluirán agua. Por otro lado, también se ha tenido muy en cuenta la posibilidad de exportar hidrógeno producido allí. Si este ambicioso proyecto da sus frutos, ¿quién sabe si Islandia se convertirá en Kuwait del norte?

Publicado en el suplemento Natura de Gara