El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo y puede ser utilizado en diversas aplicaciones, desde alimentar vehículos hasta almacenar energía generada por fuentes renovables. Cuando se utiliza en pilas de combustible, el hidrógeno se combina con oxígeno para producir electricidad, con vapor de agua como único subproducto1. Este proceso aparentemente limpio ha posicionado al hidrógeno como un actor clave en la transición hacia sistemas de energía sostenibles.
El hidrógeno puede ser producido a través de diferentes métodos, clasificados según su impacto ambiental:
Aunque el hidrógeno verde es el más amigable con el medio ambiente, su producción es intensiva en recursos, especialmente en términos de uso de agua.
La producción de hidrógeno verde requiere cantidades sustanciales de agua dulce, un recurso que es cada vez más escaso en muchas partes del mundo4. La electrólisis, el proceso utilizado para producir hidrógeno verde, demanda grandes volúmenes de agua y significativos insumos energéticos. Esto hace que el hidrógeno verde sea tanto costoso como ambientalmente exigente, especialmente en regiones que ya enfrentan escasez de agua4.
El hidrógeno es altamente inflamable y requiere un manejo y almacenamiento cuidadosos. Su baja energía de ignición y su amplio rango de inflamabilidad lo hacen más propenso a fugas y explosiones en comparación con otros combustibles5. La infraestructura de almacenamiento de hidrógeno debe ser robusta e impermeable a las fugas, lo que aumenta los costos generales y la complejidad de los sistemas de energía de hidrógeno.
La transición a un sistema energético basado en hidrógeno requiere inversiones significativas en nueva infraestructura, incluyendo instalaciones de producción, sistemas de almacenamiento y redes de distribución6. Construir esta infraestructura no solo es costoso, sino también lleva tiempo, lo que podría retrasar la adopción de tecnologías renovables más comprobadas
La energía eólica y solar han surgido como fuentes de energía renovable confiables y rentables. A diferencia del hidrógeno, estas tecnologías no requieren grandes recursos hídricos y ya han demostrado ser escalables y eficientes. Las inversiones en eólica y solar han llevado a reducciones sustanciales en las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que las convierte en soluciones más inmediatas para el cambio climático8.
El almacenamiento de energía es un componente crucial para la transición hacia una verdadera energía renovable. Las soluciones efectivas de almacenamiento de energía aseguran que la energía generada a partir de fuentes intermitentes como el viento y el sol pueda usarse de manera confiable cuando sea necesario. Existen varias opciones alternativas de almacenamiento de energía más allá del hidrógeno:
Las baterías de iones de litio ofrecen un medio efectivo de almacenamiento de energía, complementando las fuentes de energía renovable al almacenar el exceso de energía para su uso posterior9. Las baterías son generalmente más eficientes y más fáciles de integrar en los sistemas energéticos existentes en comparación con el almacenamiento de hidrógeno. Además, la industria de las baterías está avanzando rápidamente, con la reducción de costos y el perfeccionamiento de las tecnologías que mejoran su viabilidad como solución primaria de almacenamiento de energía10.
Las baterías tienen sus propios desafíos, particularmente su dependencia de materiales raros y costosos, y la actual falta de infraestructura de reciclaje para reutilizar los materiales primas. Según los datos publicados en un nuevo informe de la Agencia Internacional de Energía11, las tasas de reciclaje de muchos metales críticos para las transiciones energéticas verdes son bajas y solo han aumentado lentamente en los últimos años.
El potencial de reciclar materiales de baterías viejas y dispositivos electrónicos es enorme y tiene el potencial de hacer que las baterías sean una opción aún mejor para el almacenamiento de energía sostenible.11.
Los vehículos eléctricos bidireccionales, también conocidos como sistemas vehículo a la red (V2G), pueden actuar como unidades móviles de almacenamiento de energía. Estos vehículos no solo pueden extraer energía de la red para cargar sus baterías, sino también alimentar el exceso de energía de vuelta a la red cuando sea necesario12. Esta tecnología mejora la flexibilidad y la resiliencia del sistema energético al utilizar la capacidad de almacenamiento distribuido de los EVs. Sin embargo, la adopción generalizada requiere avances significativos en infraestructura y marcos regulatorios para gestionar eficazmente el flujo bidireccional de electricidad12.
Centrarse en la electrificación y mejorar la eficiencia energética presenta un camino más directo y menos arriesgado hacia la descarbonización que depender del hidrógeno16. La electrificación aprovecha la infraestructura y las tecnologías existentes, lo que permite una implementación y escalado más rápidos sin los mismos niveles de demanda de recursos que el hidrógeno. Además, integrar los Recursos Energéticos Distribuidos (DER) y las Plantas Virtuales de Energía (VPP) puede mejorar la flexibilidad y la resiliencia del sistema energético17.
Los Recursos Energéticos Distribuidos (DER) incluyen tecnologías de generación de energía a pequeña escala, como paneles solares, turbinas eólicas y sistemas de almacenamiento en baterías, que están ubicados cerca de donde se consume la energía17. Las Plantas Virtuales de Energía (VPP) agregan múltiples DERs para operar como una planta de energía única, proporcionando servicios como respuesta a la demanda y estabilización de la red17. Estas tecnologías permiten sistemas energéticos más eficientes y resilientes al reducir las pérdidas por transmisión y mejorar la gestión local de la energía.
Además, la transición a fuentes renovables y la electrificación puede abordar ineficiencias significativas en nuestros sistemas energéticos actuales. Según un estudio destacado en el video de YouTube “The Mind-Blowing Thing We Get WRONG About Energy” de DW Planet A18, más de dos tercios de toda la energía generada se pierde como "energía rechazada" debido a ineficiencias en cada etapa, desde la generación en plantas de energía a base de combustibles fósiles hasta los electrodomésticos cotidianos. Las fuentes de energía renovable como el viento y la solar evitan muchas de estas ineficiencias al eliminar la necesidad de quemar combustibles, y las tecnologías eléctricas como los vehículos eléctricos y las bombas de calor utilizan la energía de manera más directa y eficiente18. En contraste, el hidrógeno no reduce significativamente el desperdicio de nuestra infraestructura existente, ya que sigue dependiendo de un sistema ineficiente que quema combustibles, manteniendo el statu quo en lugar de promover una mayor eficiencia18.
La mayor parte del hidrógeno producido hoy en día es gris o azul, lo que significa que depende de los combustibles fósiles y aún puede generar emisiones significativas de CO₂19. Si bien el hidrógeno azul tiene como objetivo mitigar esto mediante la captura de carbono, la efectividad y escalabilidad de las tecnologías de CCS siguen siendo inciertas19. Esto plantea preguntas sobre los verdaderos beneficios ambientales del hidrógeno cuando no se produce de manera sostenible.
La dependencia del hidrógeno verde de agua dulce representa un desafío ambiental significativo. En regiones donde el agua ya es limitada, desviar grandes cantidades para la producción de hidrógeno podría agravar los problemas de escasez de agua, afectando la agricultura, el suministro de agua potable y los ecosistemas20.
Existe una creciente preocupación de que las compañías petroleras estén aprovechando el hidrógeno como un medio para mantener su dominio en el mercado y retrasar cambios más sustanciales hacia la energía renovable21. Al invertir en tecnologías de hidrógeno, estas compañías pueden posicionarse como responsables ambientalmente mientras continúan extrayendo y vendiendo combustibles fósiles. Esta estrategia podría desviar la atención y los recursos de las tecnologías renovables comprobadas, dificultando la transición general hacia un futuro energético sostenible21.
Adoptar el hidrógeno como solución energética primaria requiere un compromiso genuino con la reducción de las emisiones de carbono. Sin embargo, el enfoque actual en el hidrógeno, especialmente en sus variantes gris y azul, puede servir más como una herramienta de marketing para las compañías petroleras que como un paso significativo hacia la sostenibilidad22. Para asegurar que el hidrógeno contribuya positivamente a los objetivos climáticos, es esencial priorizar la producción de hidrógeno verde e invertir en tecnologías que realmente reduzcan las emisiones de carbono22.
Aunque el hidrógeno presenta algunas aplicaciones prometedoras en el sector energético, viene acompañado de peligros y desventajas significativas que no pueden ser pasados por alto. Las altas demandas de recursos, las preocupaciones de seguridad y las sustanciales inversiones en infraestructura requeridas para la producción y almacenamiento de hidrógeno lo hacen una opción menos atractiva en comparación con las tecnologías renovables establecidas, como la energía eólica y solar. Además, el potencial de que las compañías petroleras utilicen el hidrógeno como una estrategia para mantener su dominio plantea preocupaciones sobre los verdaderos beneficios ambientales de la adopción del hidrógeno.
No debemos invertir en reconstruir nuestra infraestructura hasta que seamos completamente capaces de reemplazar el hidrógeno negro/gris/azul con hidrógeno verde. Solo entonces podremos confiar en avanzar con el hidrógeno como una opción viable.
11/21/2024 – Este artículo ha sido escrito por el equipo de FalseSolutions.Org
Referencias
