Lecciones de España IV: Puertollano

Puertollano en España es un sitio importante por su actividad energética y de hidrocarburos. Tiene una refinería y una planta de producción de fertilizantes.

La planta de fertilizantes es un gran consumidor de hidrógeno, un elemento fundamental para generar amonio, pero también un vector energético y, tal vez, el más importante por diversas razones:

Primero, es el elemento más abundante en el universo. El átomo de hidrógeno es el más pequeño y el más ligero. La molécula de Hidrógeno (H₂) es también la más pequeña. Forma parte de la sustancia más abundante en el mundo: el agua.

Al separar la molécula de agua, se obtiene hidrógeno y oxígeno. Entonces el hidrógeno se puede usar para sustituir otros combustibles –como el metano– en procesos térmicos. Este proceso de separación es relativamente sencillo.

“En Puertollano, Iberdrola tiene un parque solar de 100 MW cerca de la planta de hidrógeno”.

En Puertollano, Iberdrola tiene un parque solar de 100 MW cerca de la planta de hidrógeno. De estos megawatts, 20 alimentan la planta de hidrógeno. Ese parque abastece de energía a los electrolizadores que se sumergen en agua pura suministrada por la planta de fertilizantes. Se hace pasar corriente eléctrica por los electrolizadores y entonces las moléculas de oxígeno y hidrógeno se separan. La mezcla de estos dos elementos (químicamente separados) se expone a un tamiz o filtro que tiene el poro del calibre necesario para que solo el hidrógeno –repito, la molécula más pequeña del universo– pueda pasar. Esta molécula se lleva a tanques de almacenamiento hasta que se suministran a la fábrica de fertilizantes.

¿Qué se necesitó? Agua en la calidad adecuada; energía, en este caso proveniente de una fuente limpia; el electrolizador, y el filtro. De esta forma se obtiene hidrógeno, oxígeno y calor que no causan problemas al ambiente.

El costo del hidrógeno verde, éste que se obtiene a partir de energía renovable como en Puertollano, depende de tres cosas:

• El costo de agua en la calidad necesaria.
• El costo energético.
• El costo de la tecnología: obtención, instalación, operación y mantenimiento de electrolizadores, filtros y tanques.

Hasta ahora los costos de la energía y la tecnología son los que han modelado el precio de la molécula de hidrógeno.

Alrededor del 35% de la energía que se usa para separar la molécula de agua se convierte en calor, que podría usarse en otros procesos industriales para incrementar la eficiencia del proceso y hacer más rentables los proyectos. Si se logran diseñar y fabricar electrolizadores más baratos con menos contenido de metales caros, el costo del hidrógeno tenderá a bajar y, al no depender de elementos como los hidrocarburos, su costo será mucho menor, estable y competitivo que cualquier otro combustible.

Además, si consideramos que al quemarlo solo se consigue agua, se genera un círculo virtuoso. De ahí el mote de “combustible eterno”.

Mientras haya agua disponible, el hidrógeno se puede separar en prácticamente cualquier sitio. Eso permite considerarlo un recurso energético distribuido y, por ello, que no se requieren circuitos tan complejos como los del gas natural, pues se produciría cerca de donde se consume.

Además, los ductos de gas natural no son adecuados para transportar el hidrógeno, pues su molécula es mucho más pequeña y volátil que la del metano. Los ductos de hidrógeno requieren aleaciones que no le permitan escapar.

Uno de los experimentos que se hace ya en el mundo es mezclar gas natural con hidrógeno para usar este componente como combustible en centrales de ciclo combinado, donde algunas turbinas ya fueron diseñadas para ello. Si bien eso va reduciendo las emisiones de CO₂, la realidad es que desperdicia el potencial energético del hidrógeno, pues sus valores caloríficos son distintos.

El hidrógeno no solo se puede utilizar para sustituir al gas natural en centrales térmicas, también en movilidad. Iberdrola, además de Puertollano (la central más grande de Europa), tiene una central de hidrógeno verde en Barcelona que alimenta autobuses del sistema de transporte público.

Hablemos de México. En nuestro país mucho se ha hablado de hidrógeno verde, sin embargo todo se mantiene en proyectos. El costo del hidrógeno podría ser muy competitivo al tener costos tan bajos de energía renovable.

La eficiencia de los sistemas de separación deberán mejorar con investigación, lo que permitirá que el costo del hidrógeno baje y sea tan o más competitivo como el gas natural. Y ahí es donde podrá aprovecharse para mover países enteros y darles electricidad de forma firme, de la mano con renovables e infraestructura térmica ya instalada con algunas modificaciones.

(Lea la tercera parte de este material aquí)

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