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“Una base tecnológica fuerte es clave para la implantación del hidrógeno en el sistema energético español”: José Ramón Ares

08/04/2021
Fotografía del investigador José Ramón Ares

José Ramón Ares | Fotografía cedida por el investigador

José Ramón Ares, investigador de la Universidad Autónoma de Madrid, y su equipo han desarrollado los aspectos esenciales para la implantación de “la economía del hidrógeno”, un sistema de acumulación de energía eléctrica limpio y respetuoso con el medio ambiente. El grupo de investigación ha estudiado la necesidad de implantación del hidrógeno como combustible producido por fuentes renovables en el sistema energético español.

 

Por Adrián Amor

 

El calentamiento global es ya la crisis ambiental más importante a la que se ha tenido que enfrentar el ser humano, el aumento de la temperatura del planeta es una catástrofe que tiene que detenerse. El sistema energético actual, basado en la combustión de combustibles fósiles, en su mayoría derivados del petróleo, está haciendo que se produzcan enormes emisiones de gases de efecto invernadero que son en gran medida las causantes del calentamiento global. Es de vital importancia para el planeta que se produzca una transición energética en el que se incluyan a las energías renovables como protagonistas en el marco del sistema energético español. Un primer paso para lograr esta transición puede ser la implantación del hidrógeno como nuevo combustible que acumule energía proveniente de recursos renovables.

 

José Ramón Ares  profesor de física de la Facultad de Ciencias de la Universidad Autónoma de Madrid, es uno de los pioneros en España en la investigación del hidrógeno ya que lleva veinte años trabajando con él, además es coordinador del máster de Energías y Combustibles para el Futuro y miembro del grupo MIRE (Materiales de Interés en Energías Renovables), grupo dedicado principalmente al desarrollo de materiales para la “economía del hidrógeno”.

Ares nos muestra los aspectos fundamentales para poder implantar estas tecnologías y un punto de vista diferente en el tratamiento del hidrógeno como vector energético, diferenciándolo del modelo actual basado en hidrocarburos, Ares afirma con rotundidad: “No podemos cometer los errores del pasado”.

 

¿Qué es la economía del hidrógeno y porque se plantea como una opción de futuro para el sistema energético español?

La economía del hidrógeno, también llamada sistema energético solar-hidrógeno, es un modelo en el que se utiliza una fuente renovable como energía primaria y el hidrógeno como vector energético.

Es una idea de la que se lleva hablando 40 años. Son principalmente tres factores por los que se comienza a investigar: el calentamiento global, la lucha por los recursos energéticos y el modelo económico que está actualmente a nivel mundial, que consiste en tener fuentes de energía muy concentradas en distintos puntos del planeta. De esta forma se propone como alternativa otro tipo de modelo energético basado en hidrógeno, en vez de en combustibles fósiles. Este modelo está suscitando en los últimos años un interés creciente en todo el mundo, ya que parece que el calentamiento global y las crisis económicas están acelerando este paso. La idea es tener un combustible con un coste bajo y que además esté descentralizado.

 

¿Cuál es la problemática de utilizar el hidrógeno como vector energético? ¿Por qué todavía no se ha implantado en el sistema?

Hay varios cuellos de botella. El primero es la producción de hidrógeno, pero es un cuello de botella falso, porque sí que hay producción, pero es una producción “sucia”, se produce a partir de hidrocarburos o gas natural. Lo ideal sería producirlo de una manera limpia. Actualmente lo más factible es la electrolisis, que es un método que hay que perfeccionar. Hay un segundo problema que es la distribución y acumulación de hidrógeno. Actualmente la forma de acumularlo es mediante botellas de alta presión, pero no es factible en grandes cantidades, y por último está el uso. Se puede quemar en un motor, pero la opción más real son pilas de combustible, que es una reacción donde lo quemas electroquímicamente produciendo agua, pero estas pilas llevan catalizadores de metales nobles que las hacen muy caras. Por tanto, hay varios cuellos no muy graves todos ellos, pero que ponen piedras en el camino a nivel de industria.

 

¿Cuáles son los métodos de producción de hidrógeno más prometedores y en que método trabaja el grupo MIRE actualmente?

El método que se utiliza actualmente es la hidrólisis, una descomposición de agua mediante una corriente. Normalmente una fuente de energía renovable produciría esa corriente necesaria para la descomposición. Nosotros en el grupo MIRE trabajamos en una electrolisis asistida por luz. Lo ideal sería en vez de utilizar electricidad utilizar solo luz, y que esa luz descomponga una molécula de agua mediante una reacción química. Esto actualmente no es posible y por eso en el laboratorio nos ayudamos de una diferencia de potencial. Lo que hacemos realmente es fotoelectrolisis, que es un paso intermedio antes de llegar a la fotolisis.

 

Con respecto al almacenamiento del hidrógeno. ¿De qué formas se puede hacer? ¿Son viables económicamente y para su almacenamiento a gran escala?

Actualmente la mayoría del hidrógeno se almacena en botellas de alta presión. Se ha hecho un gran avance en este campo pasando de un almacenamiento a 200 bares a uno a 800 bares, lo que permite almacenar una cantidad relevante que se puede utilizar por ejemplo en coches. Si hablamos de grandes cantidades de hidrógeno ahí el problema está en cómo se entiende el sistema eléctrico actual. El hidrógeno está muy ligado a un sistema solar-hidrógeno y aquí surgen dos ramas: una que piensa en el hidrógeno desde una posición de un combustible clásico y quiere que las grandes petroleras tengas sus depósitos a gran escala. Pero la otra opción y la línea de pensamiento del grupo MIRE es otra: en el equipo creemos en un cambio del modelo, que no sea un cambio solo de hidrógeno por hidrocarburos, de manera que cada persona de forma individual tenga su acumulador y que sean los individuos o las comunidades los que generen el combustible, para que haya de esta forma más dispersión en la producción.

No hace falta tener un parque gigante con el impacto ambiental que este supone. La clave es que la fuente de energía es muy dispersa. En el caso de los hidrocarburos no, está concentrado, lo sacas y punto. El sistema solar-hidrógeno no funciona así. No cometamos los errores del pasado. Esto seguramente no sea la visión general y con respecto a este tema siempre va a haber debate.

 

¿Veremos en un futuro cercano cómo va imponiéndose la utilización de este recurso en nuestra sociedad?

Yo creo que habrá un periodo donde habrá muchas tecnologías a nivel europeo. En Europa se está apostando mucho por la transición ecológica y existe una fuerte financiación, pero desde un punto de vista más nacional, veo a las empresas con demasiado interés en sacar algo ya. Estas empresas prefieren comprar la maquinaria utilizada en la actualidad en vez de invertir de una forma decidida en la investigación y el desarrollo de una base tecnológica fuerte, por lo que las relaciones entre universidades y empresas están muy deterioradas.

Por último, es importante mencionar que pese a lo prometedora que es la economía del hidrógeno, pese al tiempo que llevamos los grupos de investigación trabajando en esto y la cantidad de grupos como el nuestro que trabajan en este combustible, todavía no hay una compenetración real entre industria y universidad, con la suficiente inversión y un plan de futuro a largo plazo, con el que podríamos ver cómo el hidrógeno se implanta de forma permanente en el sistema energético español.

 

 

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Adrián Amor Segura es graduado de Ciencias Ambientales por la Universidad Autónoma de Madrid. Actualmente es estudiante de posgrado del Título de Experto en Comunicación Pública y Divulgación de la Ciencia en la UAM.