Puertollano, la realidad tangible de hidrógeno verde

Como toda nueva tecnología o sistema, los retos del hidrógeno verde (H₂ verde) aún son grandes a pesar de los enormes beneficios que la consolidación de este mercado traerá consigo al planeta como la reducción de las emisiones de CO₂ y la descarbonización del sector industrial y del transporte.

Hoy, a diferencia de México, existen países como China, EE.UU. y Chile que han avanzado de manera importante tanto en la producción como en el uso de este vector energético.

Según datos del Hydrogen Insight de la empresa noruega de análisis de mercado Rystad Energy, para el 2030 los tres países que liderarán el mercado del hidrógeno verde serán Australia, EE.UU. y España. Y es justo en la Madre Patria en donde voy a enfocar esta columna.

Hace unas semanas tuve la gran oportunidad de visitar una de las primeras plantas de hidrógeno verde de España y, hasta el día de hoy, es una de las mayores productoras del mundo (20 MW) mediante electrólisis, esto a través de 16 stacks, o electrolizadores PEM, de 1.25 MW cada uno. Esta es solo la primera parte del proyecto, ya que para el 2027 contempla el desarrollo de 830 MW de hidrógeno verde con una inversión de 1,800 millones de euros hasta ese mismo año.

Me refiero a la planta de Puertollano, de la empresa Iberdrola, la cual está ubicada en la provincia de Ciudad Real, en la comunidad autónoma de Castilla-La Mancha, a poco más de dos horas y media de Madrid en autobús.

(Foto: Abril Moreno)

La planta de Puertollano en este momento tuvo una inversión de 150 millones de euros. Se nutre de la electricidad de un parque fotovoltaico de 100 MW, el cual también suministra energía a la red de distribución, y del agua desmineralizada que la empresa de fertilizantes Fertiberia, su offtaker, es decir su comprador, le hace llegar. Esto le permite producir 40 mil toneladas de hidrógeno verde al año, lo que supone el 20% del objetivo de España, y evita la producción de 48,000 toneladas de CO₂ al año.

Con estos dos elementos –la energía verde que proviene de sistemas renovables y el agua–, la planta produce hidrógeno verde a través de los 16 stacks, los cuales cuentan con membranas de nafion (de 750 cms x 750 cms) que funcionan como si fueran un colador, ya que cuando se rompe la molécula del agua, las del hidrógeno son las únicas que pueden pasar por estas membranas.

Una vez que se produce el hidrógeno verde, del proceso también se generan oxígeno y agua que es recuperada y puede volverse a utilizar en un siguiente ciclo. Pero algo que me pareció de lo más interesante es que tanto el oxígeno, como con el agua, pueden convertirse en dos líneas de negocio paralelas a la del H₂ verde y comercializarse por separado o al mismo comprador, según sus necesidades.

Y es que en el proceso de electrólisis el 35% de la energía se pierde en calor, pero éste se puede aprovechar a través de una serie de intercambiadores para calentar agua para posteriormente ser inyectada a una tubería calorifugada, que minimiza la pérdida de calor y, como resultado, se puede vender a la industria que requiere de agua caliente, ya que permite reducir hasta el 90% de la cantidad que necesitan para mantener la temperatura requerida en los sistemas de transferencia de líquidos y gases; además, permitiría importantes ahorros en la factura eléctrica. Por otra parte, el oxígeno que se produce durante la electrólisis también puede ser comercializado.

(Foto: Abril Moreno)

La planta de Puertollano de Iberdrola, empresa que busca liderar la transición energética y la descarbonización a nivel mundial, tiene también dos sistemas de almacenamiento: un sistema de baterías de ion-litio con una capacidad de 20 MWh para almacenar la energía del parque fotovoltaico y once tanques de almacenamiento de 550 kilos cada uno dentro de la planta de hidrógeno verde para poder entregar a Fertiberia este combustible las 24 horas del día, los 365 días del año.

(Foto: Abril Moreno)

Otro tema que me parece relevante comentar es que la industria le ha ganado a los reguladores y a los legisladores. Con esto quiero decir que España, a pesar de que ya cuenta con al menos cuatro plantas de hidrógeno verde y más de mil “hidrogeneras” (digamos que son estaciones de servicio donde los camiones y autos pueden recargar sus pilas de hidrógeno verde), aún requiere trabajar en materia de regulación y certificaciones.

Algo que no puedo dejar pasar y que me parece altamente relevante, ya que lo he venido escuchando mucho en el país, es el uso de los gasoductos para el blending. Esto significa que se inyecte hidrógeno verde en los ductos que transportan gas natural con el fin de reducir algunas emisiones. Sin embargo, los técnicos fueron muy enfáticos sobre los cuestionamientos que les hicimos al respecto y su comentario fue: “No es una buena idea, se requiere infraestructura especial y exclusiva para el hidrógeno, que son ductos mucho más angostos pero de mayor espesor”.

La razón es muy sencilla. La molécula de hidrógeno es mucho más pequeña que la del gas natural, pero además el valor calorífico del primero es mucho mejor que el del gas. Solo es posible inyectar 2% de H₂, lo cual hace que se pierda de manera importante su valor calorífico y, además, se puede generar corrosión en el ducto. Es por esto que el gobierno español tiene puesta la mira en la construcción de infraestructura especial, es decir, en “hidroductos” a través de un corredor que conectará a dos de los principales puertos de Europa: Róterdam, Holanda, y Algeciras, España.

(Foto: Abril Moreno)

Sobre el costo, lo que les puedo decir es que aún el hidrógeno gris es más barato que el verde. Del primero, el kilogramo está de 1 a 3 dólares, mientras que el del verde se ubica entre 6 y hasta 8 dólares. Aun así, el hidrógeno verde presenta importantes beneficios y ventajas para la industria y las flotillas vehiculares públicas y de carga pesada. Lo importante hasta el momento es que –como mencioné en un principio– la planta esté cerca del consumidor, como la generación distribuida.

Entre algunos beneficios se encuentra que su combustión no genera contaminantes, solo vapor, lo que ayuda a cumplir con las metas de descarbonización de muchas empresas y los compromisos de los países, además es muy sencillo de almacenar en comparación con el gas natural o con las energías renovables. En México podría contribuir a impulsar el mercado de los petroquímicos y los fertilizantes, entre otros que después les comentaré en una segunda columna sobre las ventajas en materia de transporte.

“En México podría contribuir a impulsar el mercado de los petroquímicos y los fertilizantes”.

Sin duda, el hidrógeno verde es el vector energético del futuro. Si bien hay estudios, como el de PwC, que indican que hay un crecimiento moderado pero constante de la demanda de hidrógeno en el mundo hasta el 2030, con lo cual coincido, creo que urge que en México nos subamos al tren de la descarbonización, lo que significa volver a dar permisos, pero muchos más permisos, de generación para las energías renovables, lo que impulsará la construcción de plantas de hidrógeno verde con grandes tanques de almacenamiento que permitirán brindar la tan famosa confiabilidad al sistema, además de incentivar la industria petroquímica y de fertilizantes.

Es momento de que empecemos a escuchar los ofrecimientos de empresas que ya cuentan con la experiencia internacional para impulsar este mercado y hagamos tangible el hidrógeno verde en el país. También que se diseñe una estrategia nacional de hidrógeno verde con todas sus normas y regulación, y que socialicemos los grandes beneficios que este vector energético puede ofrecernos a México y al mundo.