Minimización en el uso de los recursos naturales mediante ...

Minimizacioacuten en el uso de los recursos naturales mediante la generacioacuten de hidroacutegeno verde | 0

Minimizacioacuten en el uso de los recursos naturales mediante la generacioacuten de hidroacutegeno verde Materia adscrita Utilizacioacuten sostenible de los recursos naturales

Noviembre 2021

Participantes en el proyecto

Fernando Ferrando Vitales Presidente Fundacioacuten Renovables

Mariano Sidrach de Cardona Ortiacuten Patrono Universidad de Maacutelaga

Raquel Paule Martiacuten Directora General de la Fundacioacuten Renovables

Fernando Martiacutenez Sandoval Teacutecnico de Proyectos Fundacioacuten Renovables

Mariacutea de Melque de la Pentildea Delgado Teacutecnica de Proyectos Fundacioacuten Renovables

Mariacutea del Pilar Saacutenchez Valverde Teacutecnica de Proyectos Fundacioacuten Renovables

Manuel Abeledo Losada Teacutecnico de Proyectos Fundacioacuten Renovables

Meritxell Bennasar Casasa Responsable de Relaciones institucionales e Internacionales Fundacioacuten Renovables

Carolina Primo Prados Relaciones institucionales e Internacionales Fundacioacuten Renovables

Ismael Morales Loacutepez Responsable de Comunicacioacuten Fundacioacuten Renovables

Alexandra Llave Moreno Aacuterea de Comunicacioacuten Fundacioacuten Renovables

Mariacutea Isabel Nuacutentildeez Garciacutea Gerente Fundacioacuten Renovables

Periacuteodo y lugar de ejecucioacuten Este proyecto se ha llevado a cabo de enero a noviembre de 2021 en Madrid

Esta publicacioacuten estaacute bajo licencia Creative Commons

Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual (CC BY-NC-SA)

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Fundacioacuten Renovables (Declarada de utilidad puacuteblica) Pedro Heredia 8 2ordm Derecha 28008 Madrid wwwfundacionrenovablesorg

Este proyecto ha sido subvencionado por el

Ministerio de Transicioacuten Ecoloacutegica y el Reto

Demograacutefico


Contenido

Justificacioacuten Necesidad de la investigacioacuten 6

Objetivos del proyecto 9

Fases del proyecto 11

1 Buacutesqueda de informacioacuten conocer el pasado para comprender el presente

11

2 Anaacutelisis de la informacioacuten recopilada 11

3 Conclusiones y propuestas del uso del hidroacutegeno para la minimizacioacuten de los

recursos naturales 11

1 Introduccioacuten 13

La necesidad de apostar por la electricidad 15

La aparicioacuten del hidroacutegeno 16

2 Conociendo al hidroacutegeno 20

Caracteriacutesticas del hidroacutegeno frente a otros combustibles 21

3 Origen y tecnologiacuteas de produccioacuten del hidroacutegeno 28

Procesos termoquiacutemicos 29

Reformado de gas natural 29

Gasificacioacuten 31

Piroacutelisis 33

Termoacutelisis 33

Procesos electroquiacutemicos 33

Procesos fotoquiacutemicos 36

Procesos bioquiacutemicos 37

Comparativa entre procesos 37

4 Almacenamiento transporte y distribucioacuten 43

Formas de almacenamiento 44


Hidroacutegeno como gas comprimido 45

Hidroacutegeno licuado 45

Hidroacutegeno antildeadido a otros compuestos 46

Transporte y distribucioacuten 47

Mariacutetimo 48

Terrestre 48

Inyeccioacuten en la red actual de gas natural 49

5 Utilizacioacuten del hidroacutegeno como vector energeacutetico y como materia prima 54

Usos del H2 para produccioacuten de calor y generacioacuten eleacutectrica 54

Combustioacuten directa 54

Pilas de combustible 55

El hidroacutegeno como respaldo de la generacioacuten de electricidad renovable 58

Produccioacuten de combustibles a partir del hidroacutegeno 67

Aplicaciones del hidroacutegeno en la industria 72

El hidroacutegeno en el transporte 74

Transporte ligero 75

Transporte pesado 78

Transporte ferroviario 82

Transporte mariacutetimo 83

Transporte aeacutereo 85

6 Estrategias del hidroacutegeno 89

Unioacuten Europea 89

Espantildea 94

7 Conclusiones 101

Consideraciones sobre la uacutenica poliacutetica energeacutetica posible 101

Consideracioacuten sobre el hidroacutegeno 102

El hidroacutegeno como materia prima 103

Vector energeacutetico 103


El hidroacutegeno como elemento de valor en la generacioacuten de electricidad de origen

renovable 104

Como cobertura de necesidades energeacuteticas especificas 105

Transporte 105

Materia prima en la industria 107

Electrocombustibles derivados del hidroacutegeno 108

Transporte de hidroacutegeno 109

El hidroacutegeno no puede convertirse en una coartada 110

Posicionamiento frente a la estrategia espantildeola del hidroacutegeno 111

Anexo 115

Proyectos de hidroacutegeno en Espantildea y estrategia de las principales energeacuteticas

espantildeolas 115

Espantildea 116

Fondos Next Generation EU 117

Posicionamiento de las empresas energeacuteticas en Espantildea 117

Iacutendice de figuras y tablas 121

Iacutendice de figuras 121

Iacutendice de tablas 123

Bibliografiacutea 125


Justificacioacuten Necesidad de la investigacioacuten

Minimizacioacuten en el uso de los recursos naturales mediante la generacioacuten de hidroacutegeno verde


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En este uacuteltimo antildeo el hidroacutegeno se ha posicionado con fuerza dentro del sector

energeacutetico lo que ha supuesto una gran expectacioacuten mediaacutetica asiacute como cierta

revolucioacuten en el sector En un antildeo hemos pasado a tener una Estrategia europea una

Hoja de Ruta nacional y cientos de proyectos que se deben analizar no en vano el 95

del hidroacutegeno que se produce en la actualidad procede de fuentes de energiacuteas foacutesiles

lo que se traduce en que el hidroacutegeno tiene por delante una importante curva de

desarrollo por realizar para conseguir ser un vector energeacutetico sostenible y renovable

Es innegable que el hidroacutegeno juega un papel en la transicioacuten energeacutetica sobre todo

para aquellas demandas maacutes difiacuteciles de descarbonizar en las que la electrificacioacuten es

inviable yo poco eficiente asiacute como para minimizar el uso de los recursos naturales

mediante su generacioacuten renovable

Estamos en la antesala de esta tecnologiacutea el hidroacutegeno se ha puesto en la casilla de

salida y por ello es el momento de analizar sus propiedades como vector energeacutetico

sostenible y renovable analizando la tecnologiacutea existente los distintos procesos usos

aplicaciones y productos derivados sin olvidar tambieacuten el anaacutelisis de la logiacutestica

Entre los distintos hechos que han motivado la realizacioacuten de este proyecto de

investigacioacuten destacan

bull La publicacioacuten en julio de 2020 de la Estrategia Europea del Hidroacutegeno

bull La publicacioacuten en octubre de 2020 de la Hoja de Ruta del Hidroacutegeno espantildeola

en la que se recogen 60 medidas encaminadas al desarrollo de una economiacutea

espantildeola del hidroacutegeno con una inversioacuten puacuteblico-privada prevista de 8900

Meuro

bull El Plan de Recuperacioacuten Transformacioacuten y Resiliencia que recoge un apartado

especiacutefico para el hidroacutegeno el componente nuacutemero 9 Este componente

representa el 224 de la financiacioacuten total del Plan con 1555 Meuro

bull Hydrogen Council y McKinsey estiman que en el mundo hay 228 proyectos a

gran escala anunciados de los cuales cerca de la mitad (106) pertenecen a

empresas espantildeolas

bull El hidroacutegeno ha sido la tecnologiacutea con maacutes proyectos presentados a los fondos

de recuperacioacuten europeos y nacionales


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Nos preocupa la forma en coacutemo se estaacute llevando a cabo el desarrollo del hidroacutegeno

Las expectativas que se han creado en torno a eacutel junto con la poca transparencia por

parte de las instituciones y de los agentes energeacuteticos podriacutean en muchos casos

acabar validando modelos de negocio continuistas que hasta ahora se ha demostrado

que no son sostenibles ni inclusivos Sin ir maacutes lejos la reserva econoacutemica de ayudas

recogidas en los Next Generation UE para proyectos megaliacuteticos presentados por el

sector energeacutetico tradicional recuerdan a experiencias pasadas como Castor Elcogaacutes o

las diferentes plantas de regasificacioacuten que se han proyectado entre otras y que

finalmente hemos acabado pagando los consumidores

Por supuesto apostamos por el hidroacutegeno tanto en su desarrollo temporal como en

el de las diferentes iniciativas pero siempre bajo criterios de eficiencia y de

compromiso sostenible


Objetivos del proyecto



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Nos encontramos en el momento idoacuteneo para indagar en el papel real que puede

tener el hidroacutegeno en la transicioacuten ecoloacutegica El hidroacutegeno producido a traveacutes de la

electroacutelisis del agua con electricidad 100 renovable (comuacutenmente conocido como

verde) es una tecnologiacutea con potenciales aplicaciones y puede convertirse en el

vector energeacutetico complementario a la electricidad pero la apuesta por este nunca

puede olvidar la realidad a la que se enfrenta definida por sus costes y sus

ineficiencias como vector energeacutetico derivado de otro vector la electricidad

Por tanto el objetivo del presente proyecto es desde un anaacutelisis fiacutesico y teacutecnico de las

propiedades del hidroacutegeno estudiar cuaacuteles son esas aplicaciones y su viabilidad

teacutecnica y econoacutemica identificando aquellas en las que el hidroacutegeno sea la mejor

opcioacuten De esta manera estableceremos su aportacioacuten energeacutetica con el fin de hacer

maacutes clara la hoja de ruta a seguir en la senda por la descarbonizacioacuten evitando caer en

ciclos de inversioacuten-deuda-sobrecapacidad-deacuteficit en los antildeos venideros


Fases del proyecto



Fase

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Fases del proyecto

1 Buacutesqueda de informacioacuten conocer el pasado para comprender el

presente

Una vez definido el objetivo la primera fase del proyecto consistioacute en recoger

informacioacuten sobre el estado del arte de la tecnologiacutea implicada en la cadena de valor

del hidroacutegeno a diacutea de hoy asiacute como de las estrategias europea y espantildeola de

diferentes informes de consultoras energeacuteticas internacionales y de los proyectos

publicados a nivel nacional hasta la fecha

2 Anaacutelisis de la informacioacuten recopilada

Establecido el repositorio de documentos se procedioacute a analizar toda la informacioacuten

teacutecnica legislativa y propositiva con el fin de dilucidar el papel que juega el hidroacutegeno

verde en la descarbonizacioacuten

Se realizoacute un anaacutelisis detallado de sus posibles aplicaciones como vector energeacutetico

comparaacutendolo en teacuterminos de eficiencia con otros vectores especialmente con la

electricidad

3 Conclusiones y propuestas del uso del hidroacutegeno para la

minimizacioacuten de los recursos naturales

Una vez realizado el anaacutelisis el uacuteltimo paso consistioacute en la elaboracioacuten de las

diferentes propuestas para los usos del hidroacutegeno como vector energeacutetico siempre

bajo criterios de eficiencia y equidad con el fin de lograr la sostenibilidad gracias a la

minimizacioacuten del uso de los recursos naturales y a una transicioacuten ecoloacutegica maacutes

beneficiosa para toda la sociedad


Introduccioacuten



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1 Introduccioacuten

La energiacutea es el motor fundamental para el funcionamiento de las cosas y para el

desarrollo de la vida Si algo conocemos o hemos escuchado muchas veces sobre este

concepto tan abstracto son los principios de la termodinaacutemica el primero que afirma

que la energiacutea ni se crea ni se destruye sino que se transforma mantenieacutendose

constante en el universo y el segundo que nos habla de la calidad de la energiacutea y de la

cantidad maacutexima de trabajo que puede obtenerse en cualquier transformacioacuten

energeacutetica Es su capacidad de transformacioacuten la que nos lleva a poder hablar de varias

fuentes de energiacutea solar teacutermica quiacutemica eoacutelica nuclear eleacutectricahellip

A aquellos elementos de la naturaleza de los que se puede aprovechar su energiacutea se

los denomina fuentes de energiacutea y se pueden clasificar en dos tipos fuentes de

energiacutea renovables (sol agua viento mareomotriz geoteacutermica y biomasa) y no

renovables (petroacuteleo gas natural carboacuten y uranio) Son consideradas fuentes

renovables aquellas que se pueden regenerar por procesos naturales a una velocidad

superior a la que es transformada por los seres humanos De forma contraria las

fuentes no renovables son aquellas cuyas reservas son limitadas y por tanto

disminuyen a un ritmo superior al que las consumimos De igual forma las fuentes

renovables podriacutean dejar de serlo si no se hace un uso responsable de ellas teniendo

en cuenta la regeneracioacuten natural del recurso como podriacutea ser el caso del uso excesivo

e incontrolado de la biomasa como fuente de energiacutea

La energiacutea del sol es la principal fuente de energiacutea para la vida la que origina los flujos

de viento (energiacutea eoacutelica) el ciclo del agua (energiacutea hidraacuteulica) y la precursora de la

formacioacuten de energiacutea quiacutemica mediante la fotosiacutentesis de las plantas lo que

constituye el motor fundamental de las fuentes de energiacutea renovables

La energiacutea quiacutemica es aquella contenida en los enlaces quiacutemicos que componen las

moleacuteculas de un compuesto Dicha energiacutea es aprovechada mediante reacciones

quiacutemicas en las cuales el compuesto (llamado reactante o reactivo) se transforma

cambiando su estructura molecular y sus enlaces quiacutemicos en otras sustancias

llamadas productos (o subproductos si no son el objetivo del proceso) liberando

energiacutea teacutermica en forma de calor en aquellas reacciones en las que se rompan los

enlaces

Dependiendo de la composicioacuten del reactivo y de las condiciones de presioacuten y

temperatura bajo las que se da la reaccioacuten quiacutemica se produciraacuten determinados

productos en diferentes estados de agregacioacuten (soacutelido liacutequido o gas) En una reaccioacuten


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de combustioacuten tiacutepica en presencia de aire (cuya composicioacuten en volumen es un 21

oxiacutegeno (O2) y un 79 nitroacutegeno (N2)) los combustibles foacutesiles y la biomasa en su

transformacioacuten dan lugar a emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI)

tiacutepicamente dioacutexido de carbono (CO2) oacutexido de nitroacutegeno (NOx) y oacutexido de azufre

(SOx) entre otros como consecuencia del contenido de carbono de su moleacutecula el O2

y el N2 del aire y en menor medida del contenido de azufre (S) y otros elementos que

estaacuten presentes en muchos de los combustibles anteriormente citados Esta

denominacioacuten sirve para traducir los efectos que otros gases tienen y poder realizar

comparativas y una contabilizacioacuten de otros elementos contaminantes que pueden

aparecer

Los procesos de transformacioacuten de energiacutea son maacutes comunes de lo que pensamos por

ejemplo cuando utilizamos un vehiacuteculo de motor de combustioacuten interna estamos

transformando la energiacutea quiacutemica de la gasolina o el gasoacuteleo en energiacutea teacutermica para

producir la energiacutea mecaacutenica que hace mover el coche En nuestras casas estamos

siendo partiacutecipes de la transformacioacuten a diario de la electricidad (energiacutea eleacutectrica)

para realizar determinadas acciones (iluminar cargar aparatos electroacutenicos poner en

marcha electrodomeacutesticos hellip) Incluso dentro de nosotros pues la energiacutea tambieacuten es

el combustible indispensable para el buen funcionamiento de nuestro organismo

Por tanto se distingue entre la fuente de energiacutea en siacute misma y la transformacioacuten a la

que se la somete para su aprovechamiento en los puntos de consumo (electricidad

calor friohellip) lo que se conoce como energiacutea primaria y energiacutea final

La energiacutea se transforma y se conserva pero el problema reside en que en cada

proceso de transformacioacuten esta energiacutea se va degradando Si el primer principio trata

de la cantidad de energiacutea afirmando que esta siempre se conserva el segundo

introduce el concepto de calidad de la energiacutea La exergiacutea es la propiedad que refleja

la cantidad de la energiacutea transformada que realmente nos es uacutetil pues solo una parte

de esta es empleada para un fin uacuteltimo mientras que el resto se pierde

principalmente en forma de calor

Ademaacutes de esta peacuterdida de energiacutea uacutetil como consecuencia del rendimiento exergeacutetico

en la transformacioacuten de la energiacutea se producen externalidades o impactos como las

emisiones mencionadas anteriormente en la transformacioacuten de la energiacutea quiacutemica

mediante la reaccioacuten de combustioacuten


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ioacuten

Por esta razoacuten y porque la energiacutea es un recurso limitado es necesaria una reflexioacuten

sobre las consecuencias de su uso sobre las diferentes fuentes y tecnologiacuteas de

transformacioacuten a energiacutea uacutetil y sobre su disponibilidad y capacidad de suministro

Es sumamente importante conocer las consecuencias pues si queremos ser eficientes

en el uso de la energiacutea y reducir el impacto ambiental asociado debemos tener en

cuenta estos dos factores a la hora de decidir como cubrir nuestras necesidades

energeacuteticas

La necesidad de apostar por la electricidad

La lucha contra el cambio climaacutetico y los compromisos asumidos por la mayoriacutea de los

paiacuteses para reducir la emisioacuten de GEI pasa por la apuesta ya asumida de considerar las

energiacuteas renovables como fuentes de energiacutea primaria baacutesicas dentro de la oferta de

energiacutea y el criterio de eficiencia en todas las transformaciones asiacute como por

desempantildear un papel maacutes activo y racional en la cobertura de nuestras necesidades

energeacuteticas

El uacutenico vector de energiacutea final que reuacutene todos los elementos anteriormente

mencionados es la electricidad y las razones por las que debemos cubrir con ella

nuestras necesidades energeacuteticas de forma mayoritaria podriacutean resumirse en

bull La forma maacutes barata de generar electricidad es hoy diacutea con fuentes de energiacutea

renovables lo que supone reducir su coste y que sea el vector de energiacutea final

maacutes importante para que la oferta sea renovable

bull Es la forma maacutes eficiente de cubrir nuestras necesidades energeacuteticas por

ejemplo en movilidad o en climatizacioacuten que suponen dos tercios de la

demanda

bull Las emisiones en uso son cero y apostar por la electricidad supone mejorar la

calidad del aire de nuestras ciudades Obviamente esta consecuencia debe ser

correspondida con una generacioacuten en origen sin emisiones por el uso de

fuentes de energiacutea primaria renovables

bull Aun cuando no es una fuente de energiacutea primaria y no estaacute disponible de forma

natural su produccioacuten puede realizarse de forma distribuida y cercana al

consumidor introduciendo una mejora en la eficiencia de la transformacioacuten y

sobre todo convirtiendo al consumidor en parte activa del modelo energeacutetico

bull La generacioacuten con renovables garantiza estrateacutegicamente su disponibilidad la

no dependencia del exterior y asegurar el suministro sin la volatilidad y

dependencia geoestrateacutegica que el resto de las fuentes de energiacutea tienen


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ioacuten

Dado que la madurez tecnoloacutegica de las energiacuteas renovables se ha alcanzado

principalmente en tecnologiacuteas de generacioacuten de electricidad se apuesta por ellas

como principales protagonistas para la electrificacioacuten de la demanda de energiacutea y para

transformar el actual modelo energeacutetico El caraacutecter distribuido de las renovables y el

estado actual de la tecnologiacutea renovable nos permite generar nuestra propia energiacutea y

por tanto cubrir nuestra demanda de una forma maacutes autosuficiente y eficiente

abriendo la posibilidad a la ciudadaniacutea a participar en el sistema eleacutectrico como

agentes activos y no solo como consumidores pasivos

La electricidad es un vector energeacutetico eficiente tanto en su transporte como en su

uso pero presenta una limitacioacuten importante al no ser una energiacutea almacenable pues

la electricidad que se produce debe ser consumida instantaacuteneamente o en su defecto

transformada en otras formas de energiacutea para su almacenamiento como en energiacutea

quiacutemica (bateriacuteas hidroacutegeno combustibles sinteacuteticoshellip) teacutermica (sales fundidas)

mecaacutenica (volantes de inercia aire comprimido) y potencial (centrales de bombeo) De

aquiacute la necesidad de que la produccioacuten siga en cada momento la curva de la demanda

de energiacutea eleacutectrica de forma que si aumenta la potencia demandada se incremente

la suministrada y de forma contraria se disminuye

Exigir siempre disponibilidad y flexibilidad de la oferta no solo limita el uso de fuentes

renovables por su disponibilidad no continua sino que implica que el consumo no se

comporte de forma responsable y proactiva sobredimensionando la oferta de

electricidad y las infraestructuras del sistema Electrificar la demanda no es solo

sustituir combustibles por electricidad sino sobre todo conseguir que esta sea

flexible y se adapte a la oferta disponible

Cubriendo nuestras necesidades energeacuteticas con electricidad disminuimos la

dependencia energeacutetica del exterior dado que las fuentes renovables son autoacutectonas

a la vez que eliminamos las emisiones asociadas al uso de los combustibles foacutesiles y

reducimos el coste de la cobertura de nuestras demandas ya que hoy la forma maacutes

barata de generar electricidad es con fuentes renovables como son la eoacutelica y la

fotovoltaica Pero no es suficiente sustituir necesitamos reducir Como medida

prioritaria antes de proceder a la electrificacioacuten se deben analizar los consumos y ser

coherentes con la utilizacioacuten de la energiacutea bajo paraacutemetros de eficiencia pues no hay

mejor energiacutea que la que no se consume

La aparicioacuten del hidroacutegeno

Si bien como comentaacutebamos anteriormente en la actualidad la electricidad es el

vector energeacutetico maacutes eficiente (por su eficiencia en el proceso de transformacioacuten) y


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sostenible (cero emisiones en origen y uso en caso de ser de origen renovable) la

descarbonizacioacuten de la economiacutea en general no implicaraacute uacutenicamente a este vector

sino a un conjunto de compuestos y tecnologiacuteas capaces de ser vectores energeacuteticos

sostenibles que hagan posible mediante su uso descarbonizar todos aquellos

procesos econoacutemicos consumidores de energiacutea pues una buena integracioacuten de los

distintos vectores energeacuteticos contribuiraacute a complementar algunas de las limitaciones

fundamentales de otros vectores sostenibles

El almacenamiento de energiacutea eleacutectrica en bateriacuteas presenta limitaciones con relacioacuten

al pesocapacidad de estas por lo que deben existir alternativas que resulten

interesantes para cubrir estas limitaciones Es el caso del hidroacutegeno su potencial uso

en el transporte pesado terrestre aeacutereo y mariacutetimo para el que se requiere un

combustible con una densidad energeacutetica elevada que permita transportar mayor

cantidad de energiacutea por unidad de volumen y poder asiacute aumentar su autonomiacutea y

cubrir rutas de grandes recorridos asiacute como para la cobertura de necesidades en la

industria que la electricidad no puede realizar

El hidroacutegeno es un portador (o vector) energeacutetico porque es necesario un aporte de

energiacutea para obtenerlo Al ser un vector energeacutetico que necesita ser producido y no

una fuente de energiacutea primaria requiere de una transformacioacuten que lleva impliacutecito un

factor de conversioacuten bajo entre energiacutea primaria utilizada y energiacutea uacutetil es decir un

proceso poco eficiente aunque su capacidad exergeacutetica sea muy alta Es por tanto un

recurso limitado que requiere de una reflexioacuten sobre el uso y la escala y progresioacuten

de su capacidad de suministro para planificar su impulso y desarrollo

La capacidad del hidroacutegeno tanto exergeacutetica como de almacenamiento y de rapidez de

transformacioacuten convierten al hidroacutegeno en un vector ideal para cubrir algunas

necesidades que otros sistemas de almacenamiento no pueden realizar por la baja

densidad energeacutetica en relacioacuten con su peso Aunque quedan muchos interrogantes de

caraacutecter econoacutemico y teacutecnico que resolver la simplicidad de su produccioacuten mediante

hidroacutelisis del agua puede permitir que la produccioacuten de hidroacutegeno con los vertidos sea

una solucioacuten para poder aumentar el factor de capacidad y la gestionabilidad de las

centrales de generacioacuten de electricidad con renovables Como se analiza en el Capiacutetulo

5 esta opcioacuten por el momento en teacuterminos econoacutemicos y de eficiencia en uso de las

instalaciones dista mucho en comparacioacuten con otras opciones ya disponibles

La buena integracioacuten de este vector energeacutetico contribuiriacutea a complementar algunas

de las limitaciones fundamentales de otros vectores sostenibles como son la


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ioacuten

intermitencia y el eventual desfase entre produccioacuten y demanda yo las actuales

limitaciones de almacenamiento

Obviamente el hidroacutegeno puede ser un elemento importante en el modelo

energeacutetico del futuro pero sin perder de vista los condicionantes intriacutensecos que

tiene como vector energeacutetico secundario Su disponibilidad seguacuten los diferentes

modelos de produccioacuten y sus caracteriacutesticas econoacutemicas o de eficiencia en la

transformacioacuten nunca lo deben convertir en un elemento baacutesico sino maacutes bien en

uno especiacutefico para resolver la necesidad de almacenar energiacutea en sistemas

autoacutenomos de mejorar la flexibilizacioacuten del sistema o de cubrir necesidades

energeacuteticas de caracteriacutesticas muy especiacuteficas


Conociendo al hidroacutegeno



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2 Conociendo al hidroacutegeno

El hidroacutegeno es incoloro inodoro insiacutepido e imperceptible por los sentidos humanos

Es el elemento maacutes ligero simple y pequentildeo de la tabla perioacutedica que en Condiciones

Normales (CN temperatura de 0 degC y presioacuten de 1 atm) se encuentra en estado

gaseoso y en forma molecular Este gas es el elemento maacutes abundante del universo y

el deacutecimo de la corteza terrestre pero no en estado libre ya que siempre estaacute adherido

a otros elementos formando compuestos quiacutemicos como con el carbono en el caso de

los hidrocarburos o la materia orgaacutenica (CyHx) con el oxiacutegeno en el caso del agua

(H2O) o con el nitroacutegeno en el amoniaco (NH3) entre otros muchos maacutes Para poder

obtenerlo es necesario por tanto una materia prima que lo contenga y una fuente de

energiacutea para poder disociarlo (separarlo) El hidroacutegeno es por tanto un vector

energeacutetico porque necesita de un aporte de energiacutea inicial para poder obtenerlo en

estado puro

La razoacuten por la que es poco abundante en la atmoacutesfera terrestre es debido a que su

pequentildea masa hace muy difiacutecil su retencioacuten en el campo gravitatorio terrestre ademaacutes

de que reacciona con otros compuestos quiacutemicos El H2 no es un GEI sin embargo es

capaz de cambiar las proporciones de GEI en las distintas capas de la atmoacutesfera Seguacuten

el informe Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing del IPCC [1]

la presencia de hidroacutegeno en la estratosfera aumenta las concentraciones de vapor de

agua y afecta a las concentraciones de ozono (O3) En la troposfera da lugar a la

produccioacuten de O3 y al aumento del CH4 extendiendo los efectos de vida de estos GEI

El hidroacutegeno posee un alto contenido energeacutetico en peso pero no en volumen Por

regla general los liacutequidos ocupan hasta 1000 veces menos espacio que los gases no

comprimidos En el caso concreto del hidroacutegeno la relacioacuten de volumen entre sus

estados liacutequido y gaseoso es de aproximadamente 1850 es decir un litro de

hidroacutegeno liacutequido en forma de gas sin comprimir ocupariacutea unos 850 litros Por esta

razoacuten se comprime y almacena a altas presiones para obtener una mayor densidad

energeacutetica (cantidad de energiacutea acumulada en forma de H2 por unidad de volumen)

Sin embargo al ser una moleacutecula muy pequentildea de baja viscosidad y gran facilidad de

difusioacuten en el medio es propenso a las fugas En un entorno abierto se elevaraacute y

dispersaraacute raacutepidamente ya que el hidroacutegeno es 14 veces maacutes ligero que el aire lo que

supone una ventaja de seguridad Sin embargo en un espacio cerrado las fugas de

hidroacutegeno pueden acumularse lo que sumado a su alta velocidad de inflamacioacuten y a

sus amplios liacutemites de inflamabilidad en el aire podriacutean hacer que la acumulacioacuten

alcanzase una concentracioacuten inflamable siendo un riesgo a tener en cuenta sobre

todo en mezclas de hidroacutegeno en espacios como tuberiacuteas o conductos Ademaacutes de


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estos peligros como cualquier gas distinto al oxiacutegeno a partir de determinadas

concentraciones es asfixiante Por ello es necesaria una ventilacioacuten adecuada y el uso

de sensores de deteccioacuten pues el hidroacutegeno es imperceptible por los sentidos

humanos

El hidroacutegeno a presioacuten atmosfeacuterica licuacutea a -253 degC y solidifica a -262 degC temperaturas

muy proacuteximas al liacutemite del cero absoluto (0 K= -27315 degC) por lo que si entra en

contacto con la piel humana puede causar quemaduras criogeacutenicas o dantildeos

pulmonares en caso de inhalacioacuten El almacenaje del H2 liacutequido suele realizarse a

presiones de hasta 102 atm y en recipientes criogeacutenicos para mantener estas

temperaturas extremadamente friacuteas Si se produce una fuga de hidroacutegeno liacutequido y se

derrama sobre una superficie a temperatura ambiente este herviraacute y sus vapores se

expandiraacuten con rapidez debido a la rapidez del cambio de fase liacutequida a gaseosa que

experimenta el hidroacutegeno En este proceso de cambio de estado el hidroacutegeno liacutequido

aumentaraacute 850 veces su volumen (y su presioacuten si estaacute confinado) al calentarse hasta la

temperatura ambiente Por ello si el hidroacutegeno liacutequido estaacute confinado y se calienta sin

que exista alivio de presioacuten es posible que se alcancen presiones muy elevadas que

puedan hacer explotar el recipiente aumentando en tales circunstancias la

posibilidad de una ignicioacuten del H2 Por tanto los sistemas de hidroacutegeno deben llevar

incorporados dispositivos de ventilacioacuten y alivio de presioacuten para garantizar la

seguridad

Caracteriacutesticas del hidroacutegeno frente a otros combustibles

La combustioacuten de hidroacutegeno se caracteriza por ser maacutes raacutepida que la de otros

combustibles resultando una raacutepida liberacioacuten de calor por su buena conductividad

teacutermica y por producir vapor de agua como subproducto de la combustioacuten Seguacuten

Hydrogen Tools[2] el hidroacutegeno arde con una llama azul paacutelido que es casi invisible a la

luz del diacutea aunque perceptible por la noche por lo que es casi imposible de detectar

por los sentidos humanos salvo por las impurezas u otros materiales en combustioacuten

que introduciraacuten color en la llama Ademaacutes las llamas de hidroacutegeno irradian poco calor

infrarrojo (IR) pero una importante radiacioacuten ultravioleta (UV) Esto significa que

cuando alguien estaacute muy cerca de una llama de hidroacutegeno la sensacioacuten de calor es

escasa lo que hace que el contacto involuntario con la llama sea una causa de

accidente no perceptible La sobreexposicioacuten a los rayos UV tambieacuten es preocupante

ya que puede provocar efectos similares a los de las quemaduras solares Por ello casi

siempre en los sistemas de hidroacutegeno se instalan sensores de deteccioacuten para

identificar raacutepidamente cualquier fuga y minimizar la posibilidad de que se produzcan

llamas no detectadas


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El hidroacutegeno es aproximadamente 14 veces maacutes ligero que el aire 8 veces maacutes que el

gas natural 22 que el propano 30 que el butano 50 que la gasolina 57 que el gasoacuteleo

y 86 que el queroseno Con respecto a otros combustibles alternativos derivados del

H2 es 9 veces maacutes ligero que el amoniacuteaco 16 que el metanol y 23 que el etanol

La temperatura de autoignicioacuten del hidroacutegeno temperatura miacutenima a presioacuten

atmosfeacuterica a la que un combustible en contacto con el aire inicia la reaccioacuten de

combustioacuten espontaacuteneamente sin necesidad de una fuente de energiacutea externa es

similar a la del gas natural 585 degC y 540 degC respectivamente

007056

155210

350400

600

060110

160

000

100

200

300

400

500

600

700

585540

490

365

480

96

210

630

464

363

0

100

200

300

400

500

600

700

T (deg C

)

Figura 1 Densidad relativa de los combustibles con respecto el aire Fuente Pubchem[3]Elaboracioacuten propia

Figura 2 Temperatura de autoignicioacuten en el aire para varios combustibles Fuente Pubchem [3] Elaboracioacuten propia


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Figura 4 Diagrama explicativo del rango de inflamabilidad

Fuente Bizkaia-Diputacioacuten Foral [4] Elaboracioacuten propia

El rango de inflamabilidad definido como las concentraciones miacutenimas y maacuteximas del

gas en mezcla con el aire del hidroacutegeno (entre el 4 y el 75 en el aire) es muy amplio

en comparacioacuten con otros combustibles como se puede apreciar en la figura 4 por lo

que la energiacutea miacutenima necesaria para iniciar la combustioacuten del hidroacutegeno en

condiciones oacuteptimas de combustioacuten (relacioacuten volumen hidroacutegeno-aire del 29) es

mucho menor que la requerida para otros combustibles Aunque a bajas

concentraciones de hidroacutegeno en el aire la energiacutea necesaria para iniciar la

combustioacuten es similar a la de otros combustibles foacutesiles

Co

nce

ntr

acioacute

n

de

com

bu

stib

le

Rango de

inflamabilidad

Liacutemite superior de

inflamabilidad

Liacutemite inferior de

inflamabilidad

Temperatura Temperaturas miacutenima y

maacutexima de inflamacioacuten

4 52 2 1 1

1

15

6 3

75

1510 8 8 10

5

3436

19

0

10

20

30

40

50

60

70

80

(vo

l)

Rojo Liacutemite Inferior Azul Liacutemite Superior

Figura 5 Liacutemites de inflamabilidad en aire para varios combustibles Fuente Pubchem [3] Elaboracioacuten propia




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El metano como combustible gaseoso es el que mayor rango de inflamabilidad tiene a

bajas concentraciones en aire Con respecto a los combustibles sinteacuteticos derivados del

H2 podemos apreciar que poseen un rango de inflamabilidad mayor que los foacutesiles

aunque no tan amplio como el del H2

Con respecto al punto o temperatura de inflamacioacuten temperatura miacutenima a la que un

combustible mezclado con un comburente da lugar a que se produzca la combustioacuten

aplicando energiacutea (por ejemplo una chispa) podemos apreciar como para el

queroseno el metanol y el etanol se alcanza a una temperatura en condiciones

ambientales tiacutepicas pudiendo producirse con mayor probabilidad una inflamacioacuten de

estos siempre que la proporcioacuten de comburente sea alta

La cantidad de energiacutea contenida en 1 kg de H2 es como miacutenimo 25 veces la

contenida en 1 kg de cualquier combustible foacutesil Concretamente 1 kg de H2 equivale a

la energiacutea contenida en 25 kg de GN 28 kg de gasolina 28 kg de dieacutesel 65 kg de

amoniacuteaco 60 kg de metanol y 45 kg de etanol

-253

-188

-104

-60-43

96

38

132

97 128

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

T (deg C

)

Figura 6 Punto de inflamacioacuten para varios combustibles Fuente Pubchem [3] Elaboracioacuten propia


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Para poder comparar la densidad volumeacutetrica del hidroacutegeno respecto a los demaacutes

combustibles estudiados se ha realizado la siguiente graacutefica

La densidad del hidroacutegeno es de 008 kgm3 la menor en comparacioacuten con los demaacutes

combustibles Por ejemplo entre los diferentes gases el butano tiene una densidad 30

veces mayor que el hidroacutegeno Si hablamos de combustibles liacutequidos el gasoacuteleo tiene

una densidad 10000 veces mayor y el amoniacuteaco 8000 veces mayor

La siguiente tabla recoge un resumen comparativo de las propiedades de los diferentes

gases y combustibles que en un determinado momento pueden ser sustitutivos unos

con otros

1202

482 462 448 424 426 441

186 199268

00

200

400

600

800

1000

1200

1400M

Jkg

008 067 187 252

680

850805

696

792

648

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

kgm

3

Figura 7 Poder caloriacutefico Inferior de varios combustibles Fuente Pubchem [3] Elaboracioacuten propia

Figura 8 Densidad volumeacutetrica para varios combustibles

Fuente Pubchem [3] Elaboracioacuten propia


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Propiedades en CE Hidroacutegeno Metano Propano Butano Gasolina Gasoacuteleo Queroseno Amoniacuteaco Metanol Etanol

Formula quiacutemica H2 CH4 C3H8 C4H10 CxHy (x=4-12) C12H26 C10-C16 NH3 CH3OH C2H6O

Peso molecular (gmol) 202 1604 4410 5812 100 - 105 21170 17000 1703 3204 4607

Densidad (kgm3) 008 067 187 252 680 850 790-820 073 792 648

Densidad relativa del aire 007 056 155 210 30 - 40 400 600 060 110 160

Punto de ebullicioacuten normal (degC) -25280 -16150 -4210 -100 27 - 225 180 - 360 150-280 -3341 6470 7829

Poder caloriacutefico Inferior (MJkg) 1202 482 462 448 424 426 441 186 199 268

Punto de inflamacioacuten (degC) lt -253 -18800 -10400 -6000 -4300 52 - 96 3800 13200 970 1280

Liacutemite de inflamabilidad en aire (vol )

Miacuten 400 500 210 180 140 100 070 1500 600 330

Maacutex 7500 1500 1010 840 760 1000 500 3360 3600 1900

Temperatura de autoignicioacuten en el aire (degC)

585 540 490 365 230 - 480 52 - 96 210 630 464 363

Tabla 1 Cuadro resumen de las diferentes caracteriacutesticas de los combustibles atendiendo a las figuras

anteriores Fuente Pubchem [3] Elaboracioacuten propia


Origen y tecnologiacuteas de produccioacuten del hidroacutegeno



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3 Origen y tecnologiacuteas de produccioacuten del hidroacutegeno

Como se ha comentado anteriormente el hidroacutegeno es un vector energeacutetico porque

su obtencioacuten necesita de un aporte de energiacutea Por lo tanto seraacute un vector sostenible

o no dependiendo de si lo son las fuentes de energiacutea primarias y los procedimientos

de produccioacuten utilizados Actualmente se etiquetan las distintas formas de obtener el

hidroacutegeno identificaacutendolas por colores un procedimiento que tiende a aligerar las

diferencias entre las opciones y que se estaacute convirtiendo en uno de los instrumentos

maacutes claros de greenwashing

Alrededor del 95 de la produccioacuten mundial actual de hidroacutegeno se realiza en base a

combustibles foacutesiles y por ejemplo seguacuten el informe The Future of Hydrogen [5] de la

Agencia Internacional de la Energiacutea (IEA en sus siglas en ingleacutes) en 2018 esa

produccioacuten provocoacute la emisioacuten de 830 millones de toneladas de CO2 La produccioacuten de

hidroacutegeno a partir del agua utilizando electricidad y biomasa es soacutelo de un 4 y de un

1 respectivamente En Espantildea el 99 del hidroacutegeno producido tiene su origen en el

gas natural

Respecto a los meacutetodos de produccioacuten encontramos tecnologiacuteas muy diferentes y con

grados de madurez dispares incluso dentro de un mismo principio proceso disciplina

o meacutetodo En la figura 8 se indican los distintos procesos de produccioacuten de hidroacutegeno

seguacuten el tipo de reaccioacuten quiacutemica que tiene lugar

Figura 9 Procesos de produccioacuten de hidroacutegeno en funcioacuten de la fuente de energiacutea utilizada Fuente Hidroacutegeno Website [6]


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Los procesos maacutes utilizados para la produccioacuten de hidroacutegeno son

Procesos termoquiacutemicos

Los procesos de produccioacuten de hidroacutegeno maacutes habituales son termoquiacutemicos como la

gasificacioacuten y el reformado En cuanto al combustible se procura utilizar el que tenga la

relacioacuten atoacutemica HC (relacioacuten entre los aacutetomos de hidroacutegeno (H) y los de carbono (C))

maacutes elevada para conseguir una mayor produccioacuten de H2 por combustible consumido

Su relativo bajo coste en comparacioacuten con el resto de los procedimientos y su

composicioacuten quiacutemica hacen que el gas natural sea la principal fuente de energiacutea a

nivel mundial con la que se produce hidroacutegeno El gas natural estaacute formado

principalmente por metano (CH4) cuyas moleacuteculas constan de 4 aacutetomos de hidroacutegeno

(H) por cada aacutetomo de carbono (C) por lo que en la extraccioacuten del H2 de su estructura

quiacutemica se genera una mayor cantidad en comparacioacuten con otros hidrocarburos de

cadena maacutes larga y mucho maacutes que con el carboacuten o la biomasa en los que el H2

proviene principalmente de utilizar agua como agente oxidante

Reformado de gas natural

El reformado es el proceso quiacutemico por el cual se extrae hidroacutegeno de un combustible

gaseoso (generalmente gas natural) Existen tres meacutetodos dependiendo del agente

oxidante utilizado en la reaccioacuten y el maacutes utilizado en Espantildea es el vapor de agua

conocido como reformado de metano con vapor de agua (Steam Methane Reforming

SMR en ingleacutes) Se trata de una tecnologiacutea de produccioacuten madura que requiere de

altas temperaturas (700-1100 degC) en presencia de un catalizador para acelerar la

reaccioacuten y de agua como agente oxidante

Las altas temperaturas requeridas en el reformador se consiguen mediante la quema

de combustible externo (gas natural u otros hidrocarburos) y son necesarias para llevar

a cabo la reaccioacuten quiacutemica altamente endoteacutermica de descomposicioacuten parcial del gas

natural (CH4) en CO y H2O una reaccioacuten que consume gran cantidad de energiacutea Para

aumentar la cantidad de H2 formado este gas de siacutentesis debe someterse a la reaccioacuten

de desplazamiento con vapor de agua (Water Gas Shift WGS) Mediante esta reaccioacuten

quiacutemica ligeramente exoteacutermica se permite ajustar la relacioacuten H2CO haciendo

reaccionar el CO del gas de siacutentesis con vapor de agua formando CO2 e H2 De esta

forma el hidroacutegeno con un alto grado de pureza puede obtenerse a partir del WGS

tras la posterior eliminacioacuten del CO2 formado en la reaccioacuten del gas de siacutentesis con el

vapor de agua El reformado de gas natural puede alcanzar eficiencias de entre un 74


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y un 85 seguacuten un estudio publicado en la revista cientiacutefica Materials Science for

Energy Technologies [7]

Al igual que el proceso de gasificacioacuten es un meacutetodo de produccioacuten que libera CO2

ademaacutes de otros GEI con el impacto medioambiental que ello implica Se estima que

por cada tonelada de hidroacutegeno se emiten entre 9 y 11 toneladas de CO2 teniendo en

cuenta uacutenicamente el uso de energiacutea y las emisiones del proceso de reformado

despreciando las posibles fugas de metano Alrededor del 33 de las emisiones finales

se debe a la quema de combustibles foacutesiles para la produccioacuten del calor necesario en el

proceso de reformacioacuten A nivel mundial la generacioacuten de hidroacutegeno por reformado

de GN supone unas emisiones de 630 Mt anuales

Al proceso de produccioacuten de H2 por gasificacioacuten y reformado se le puede incorporar un

sistema de captura de carbono y almacenamiento (CCS por sus siglas en ingleacutes) yo

utilizacioacuten (CCSU y CCU) para reducir su impacto medioambiental asociado Si el CO2

es capturado de la emisioacuten de fuentes de biomasa se conoce como bioenergiacutea con

captura y almacenamiento de carbono (BECCS por sus siglas en ingleacutes) y si es con

captura directa de aire se conoce como DAC por sus siglas en ingleacutes (Direct Air

Capture)

Estos sistemas utilizan una tecnologiacutea costosa inmadura y no probada a gran escala

Ademaacutes sus tasas de captura de CO2 han sido reducidas presentan filtraciones de

gases a la atmoacutesfera y consumen grandes cantidades de energiacutea eleacutectrica para

capturar y almacenar CO2 Muchos de los proyectos CCS financiados por la Unioacuten

Europea (UE) han sido descartados y catalogados como fallidos Los proyectos actuales

maacutes avanzados de sistemas CCS soacutelo logran alrededor de un 33 de captura de los

gases de combustioacuten a pesar de que las predicciones sentildealan un objetivo de entre el

85 y 95 para el futuro por lo que en caso de lograrlo entre el 5 y 15 de todo el

CO2 hipoteacuteticamente capturado se filtraraacute y se escaparaacute de nuevo a la atmoacutesfera En

el proceso de combustioacuten tambieacuten se emiten otros gases y material particulado del

que muchas veces nos olvidamos y que merecen especial atencioacuten pues el objetivo

final es la reduccioacuten general de los GEI y la mejora de la calidad del aire

Este sistema implica la captura de CO2 pero tambieacuten el transporte y almacenamiento

por eso es tan importante el sistema de captura de carbono como la eficiencia del

almacenamiento yo uso del CO2 capturado Por ejemplo para poder inyectar CO2 en

determinadas formaciones geoloacutegicas (yacimientos de gas acuiacuteferos agotados o

cavernas de sal) se requiere de una compresioacuten del gas para alcanzar tales

profundidades lo que supone un consumo elevado de energiacutea Estudios llevados a


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cabo para la determinacioacuten del impacto ambiental de esta alternativa suelen

establecer un periacuteodo de almacenamiento de al menos 100 antildeos una consideracioacuten de

base peligrosa porque puede poner en peligro todos los esfuerzos destinados a la

descarbonizacioacuten de la economiacutea

Alternativamente al sistema CCS de almacenamiento las principales aplicaciones que

se proponen mediante CCU son almacenar el dioacutexido de carbono capturado en viejos

pozos de petroacuteleo para mejorar la recuperacioacuten del petroacuteleo o emplearlo para producir

combustibles sinteacuteticos lo que iroacutenicamente supone aumentar la disponibilidad de

combustibles contaminantes

Al hidroacutegeno obtenido a partir del reformado de gas natural se le ha asignado el

color gris y si dicho proceso incluye el sistema CCSU se le asigna el color azul o la

etiqueta de bajas emisiones Esta baja eficiencia no es razoacuten suficiente para que el

hidroacutegeno limpie su procedencia al alcanzar un color azul maacutes bien encierra el inicio

de su blanqueo como energiacutea sostenible Su precio en la actualidad alrededor de 1-

15 eurokg sin incluir la captura de carbono dificulta aunque sea desde una base de

caacutelculo no homogeacutenea la migracioacuten hacia modelos maacutes sostenibles de produccioacuten no

dependientes de combustibles foacutesiles y por tanto libres de emisiones Sin embargo

poco a poco se iraacuten equiparando a medida que aumente su precio mediante la

incorporacioacuten de los impactos ambientales asociados y se vayan reduciendo los costes

de las alternativas renovables mediante el desarrollo de la tecnologiacutea Por otro lado

los precios de la electricidad deben reflejar la realidad de la generacioacuten con renovables

y no el marginalismo de la generacioacuten con gas natural proceso que enmascara esa

realidad por el papel de juez y parte del proceso del gas natural

Gasificacioacuten

La gasificacioacuten es un proceso por el cual los combustibles liacutequidos o soacutelidos ricos en

carbono (biomasa carboacuten derivados del petroacuteleohellip) se convierten en gas denominado

gas de siacutentesis El gas de siacutentesis (o syngas en ingleacutes) es un gas cuya composicioacuten

principal es una mezcla variable de cantidades de monoacutexido de carbono (CO) y H2

estando presentes a menudo y en menor proporcioacuten otros gases como CO2 CH4 vapor

de agua

Durante este proceso de gasificacioacuten se realiza una oxidacioacuten parcial para una

combustioacuten incompleta a muy altas temperaturas (entre 800 y 1800 degC seguacuten el

proceso y la materia prima) mediante el control de la cantidad del agente oxidante

(oxiacutegeno yo vapor) empleado en la reaccioacuten Por lo general el vapor de agua (H2O)

por la presencia de H2 en su moleacutecula suele antildeadirse como agente oxidante para

incrementar la composicioacuten de hidroacutegeno del gas de siacutentesis producido tras la


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gasificacioacuten Dicha reaccioacuten se realiza en presencia de un catalizador para aumentar la

velocidad de reaccioacuten de gasificacioacuten y disminuir el tiempo requerido Dependiendo

del tipo de catalizador se requiere una menor o mayor presioacuten y temperatura para

llevar a cabo el proceso

Por otro lado dependiendo de la composicioacuten y calidad de la materia prima asiacute como

del tipo de gasificador el gas de siacutentesis resultante contendraacute bajos niveles de

hidrocarburos y trazas de diversos componentes procedentes de la materia prima o

formados durante la gasificacioacuten (especialmente en el caso de la biomasa)

Son preocupantes los intentos de considerar este gas de siacutentesis aunque sea

procedente de biocombustibles como un gas renovable sin tener en cuenta que la

consideracioacuten de renovable estaacute relacionada con que el consumo sea inferior a la

reposicioacuten y una maacutes que discutible sostenibilidad en la produccioacuten de combustibles

de primera generacioacuten que lleva impliacutecita la desforestacioacuten y el desviacuteo de la

produccioacuten agraria alimentaria a la industrial o energeacutetica

En esta liacutenea el sector petroacuteleo ha promovido un maacutes que discutible apoyo a este tipo

de combustibles en base a una estrategia definida como de neutralidad tecnoloacutegica sin

que esta se circunscriba a todo el proceso y por lo tanto pueda validarse

La presencia de moleacuteculas inertes afecta a la pureza del H2 sintetizado y deben ser

eliminadas mediante un pretratamiento de la materia prima antes de su gasificacioacuten y

con el posterior acondicionamiento del gas de siacutentesis producido para la separacioacuten de

los componentes no deseados

Debido a la baja relacioacuten hidroacutegenocarbono (HC) del carboacuten y la biomasa el gas de

siacutentesis obtenido es rico en oacutexidos de carbono (CO y CO2) y deficiente en hidroacutegeno

Por lo tanto al igual que tras el proceso de reformado de metano este debe

someterse al proceso de WGS para hacer reaccionar con vapor de agua los

componentes principales del gas de siacutentesis producido y aumentar asiacute la cantidad de

hidroacutegeno formado

La eficiencia del proceso de sintetizacioacuten de H2 es mayor para la gasificacioacuten del carboacuten

que para la de la biomasa De forma general y en base al poder caloriacutefico inferior de

los combustibles la gasificacioacuten puede alcanzar eficiencias del orden del 30 al 40

Al hidroacutegeno obtenido a partir de la gasificacioacuten del carboacuten se le han asignado los

colores negro o marroacuten y en su produccioacuten se generan 19 tCO2tH2 Por lo tanto una

opcioacuten que presenta este proceso es la posibilidad de poder capturar y almacenar este

CO2 y asiacute conseguir reducir las emisiones a la atmoacutesfera


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Piroacutelisis

Alternativamente a los procesos convencionales de sintetizacioacuten del H2 a base de

procesos termoquiacutemicos existe una tecnologiacutea novedosa por la cual el metano o

diversos combustibles como la biomasa o diferentes hidrocarburos se someten a

piroacutelisis (proceso a altas temperaturas entre 800 degC y 1200 degC en ausencia de

oxiacutegeno) dando lugar como subproducto a carbono en forma soacutelida La eficiencia en

el proceso de conversioacuten del combustible empleado a hidroacutegeno estaacute entre el 35 y el

50 similar a la del proceso de gasificacioacuten

A diferencia del reformado de metano al no utilizar un agente oxidante (y por tanto

ninguacuten compuesto quiacutemico que contenga oxiacutegeno en su moleacutecula) en la

descomposicioacuten del metano se reduce la posibilidad de produccioacuten de oacutexidos de

carbono (CO2 o CO) y como el carbono se encuentra en estado soacutelido no es necesario

ni separarlo del H2 gaseoso ni el proceso de reaccioacuten quiacutemica WGS

Mediante este meacutetodo se producen tres toneladas de residuo de carbono puro en

estado soacutelido por cada tonelada de hidroacutegeno subproducto que podriacutea ser empleado

en diferentes procesos industriales como la produccioacuten de pigmentos o poliacutemeros

entre otros

Al hidroacutegeno obtenido a partir de la piroacutelisis del gas natural se le ha asignado el color

turquesa y en la literatura tambieacuten aparece con la etiqueta de H2 de bajas emisiones

Termoacutelisis

La termoacutelisis es un proceso que se basa en la divisioacuten de la moleacutecula del agua mediante

una reaccioacuten quiacutemica exoteacutermica denominada hidroacutelisis por la cual la moleacutecula del

agua (H2O) se disocia (separa) en sus elementos constituyentes H2 (recurso) y O2 (como

subproducto de la reaccioacuten quiacutemica) La termoacutelisis es una forma de producir la

hidroacutelisis del agua por la que la energiacutea requerida para llevar a cabo esta reaccioacuten se

entrega uacutenicamente como energiacutea teacutermica lo que requiere de temperaturas muy

elevadas de aproximadamente 2500 degC La eficiencia global del proceso estaacute entre un

20 y un 45

Procesos electroquiacutemicos

Los procesos electroquiacutemicos se basan en la hidroacutelisis del agua una reaccioacuten en la que

se utiliza energiacutea eleacutectrica conocido como electroacutelisis del agua principio por el cual

una corriente eleacutectrica continua pasa por el electrodo cargado positivamente (aacutenodo)


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al electrodo cargado negativamente (caacutetodo) sumergidos en el agua mezclada con una

sustancia (electrolito) encargada de mejorar la conductividad eleacutectrica del agua al

reducir la resistencia al paso de la corriente a traveacutes del agua Al igual que en las

reacciones termoquiacutemicas en las electroquiacutemicas tambieacuten pueden antildeadirse

catalizadores (electrocatalizadores) a las superficies del electrodo que se encargan de

incrementar la velocidad de las reacciones quiacutemicas mejorando la transferencia de

electrones entre los electrodos y los reactivos

Mediante la corriente eleacutectrica se separa (disocia) la moleacutecula del agua (H2O) en sus

elementos constituyentes H2 (recurso) y O2 (como subproducto de la reaccioacuten

quiacutemica) que se liberan en la superficie de los electrodos (el hidroacutegeno se produce en

la superficie del caacutetodo mientras que el oxiacutegeno apareceraacute en el aacutenodo) en estado

gaseoso Tras la suma de las reacciones quiacutemicas que tienen lugar en ambos electrodos

(caacutetodo y aacutenodo) el nuacutemero de moleacuteculas de H2 producidas duplica el nuacutemero de

moleacuteculas de O2 Ademaacutes el nuacutemero de electrones transportados a traveacutes de los

electrodos es el doble del nuacutemero de moleacuteculas de H2 producidas y el cuaacutedruple del

nuacutemero de moleacuteculas de O2 obtenidas

En la electroacutelisis del agua la energiacutea eleacutectrica es la fuente principal para realizar las

reacciones electroquiacutemicas endoteacutermicas Dada la estabilidad de la moleacutecula del agua

se necesita un consumo elevado de electricidad Por ello los electrolizadores no

siempre se proponen para que funcionen con agua a temperatura ambiente

Termodinaacutemicamente las altas temperaturas de operacioacuten son beneficiosas ya que

reducen la corriente eleacutectrica necesaria para llevar a cabo la electroacutelisis aumentando

la cineacutetica (velocidad) de la reaccioacuten de hidroacutelisis y disminuyendo las peacuterdidas

eleacutectricas en la ceacutelula Por tanto la termoelectroacutelisis permite que una fraccioacuten

significativa de la energiacutea requerida para llevar a cabo la reaccioacuten se entregue como

energiacutea teacutermica de modo que la demanda de energiacutea eleacutectrica se reduce

considerablemente y por lo tanto el coste de produccioacuten de hidroacutegeno en

comparacioacuten con la electroacutelisis de baja temperatura

Asiacute pues para llevar a cabo el proceso de electroacutelisis se requiere de agua

desmineralizada (para evitar la deposicioacuten de minerales y en consecuencia de

reacciones electroquiacutemicas indeseadas) como materia prima de electricidad yo de

una fuente de energiacutea teacutermica

El proceso de electroacutelisis se lleva a cabo en los electrolizadores de los que

principalmente existen dos grandes categoriacuteas seguacuten su temperatura de


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funcionamiento los denominados de alta temperatura (700-1000 degC) al trabajar con

vapor de agua y los de baja temperatura (70-80 degC) que emplean agua en estado

liacutequido Los de esta uacuteltima categoriacutea a su vez se dividen en dos tipos los

electrolizadores de baja temperatura que funcionan en medio aacutecido y los que lo hacen

en medio baacutesico Estos uacuteltimos son los maacutes abundantes ya que no necesitan metales

preciosos como el platino o el iridio que son imprescindibles para los primeros Los

principales modelos son los alcalinos (AEC por sus siglas en ingleacutes Alkaline Electrolysis

Cell) de membrana de intercambio protoacutenico (PEM por sus siglas en ingleacutes Proton

Exchange Membrane) y los de oacutexido soacutelido (SOEC por sus siglas en ingleacutes Solid Oxide

Electrolyser Cell) La principal diferencia entre ellos se debe al material empleado como

electrolito

La tecnologiacutea de electrolizadores maacutes desarrollada actualmente y con menor coste

de inversioacuten es la de los sistemas AEC Sin embargo como consecuencia de las

caracteriacutesticas del electrolito empleado en dicho electrolizador se consiguen bajas

producciones de H2 en comparacioacuten con otras tecnologiacuteas de electroacutelisis

La industria se estaacute decantando cada vez maacutes por la tecnologiacutea PEM a pesar de que

actualmente su vida uacutetil sea la mitad y su precio maacutes elevado que el de la alcalina Esto

se debe a que poseen unos rendimientos similares pero con una mayor flexibilidad de

operacioacuten y menor tiempo de respuesta ademaacutes de una mayor capacidad de producir

H2 ya comprimido (alrededor de 30 bar) Pero sobre todo es la flexibilidad de

operacioacuten pensando en el uso de los vertidos de la electricidad generada con

renovables en sistemas hiacutebridos sobre potenciados y las aplicaciones en las que se

requiera de H2 a altas presiones (como por ejemplo en la movilidad) lo que favorece

su aplicacioacuten en aquellos casos en los que se compense el mayor coste de capital

asociado principalmente a los componentes maacutes costosos que se emplean en su

produccioacuten

Por uacuteltimo los electrolizadores tipo SOEC son la tecnologiacutea menos madura de las tres

y la que requiere de una inversioacuten inicial superior pero es la que presenta un mayor

potencial de mejora de la eficiencia energeacutetica entre las configuraciones comerciales

debido a que en contraposicioacuten a los dos electrolizadores anteriores estos sistemas

funcionan a muy altas temperaturas de operacioacuten (650-1000 degC) Una de las ventajas

adicionales es su posibilidad de funcionar de forma reversible (RSOC) tanto en modo

de electroacutelisis (SOEC) como en modo pila de combustible (SOFC) produciendo

electricidad a partir del hidroacutegeno


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El elevado consumo de electricidad de un electrolizador hace que aumenten los costes

de produccioacuten de hidroacutegeno Este coste podriacutea minimizarse y seriacutea competitivo soacutelo si

la energiacutea de entrada necesaria se suministrara a partir de fuentes de energiacutea

renovables de bajo coste A este H2 obtenido a partir de la electroacutelisis del agua con

electricidad de origen 100 renovable se le ha asignado el color verde o la etiqueta

de renovable al no generar ninguna emisioacuten de CO2 en toda su cadena de produccioacuten

El hidroacutegeno ldquoverderdquo tiene margen de mejora incrementando la capacidad y diversidad

de los electrolizadores reduciendo los costes de sus componentes todaviacutea elevados y

solventando su baja eficiencia energeacutetica medida como los kg de hidroacutegeno producido

por kWh de electricidad consumida

Actualmente se requiere de grandes cantidades de energiacutea eleacutectrica dada las bajas

eficiencias de los electrolizadores y la estabilidad de la moleacutecula del agua y de agua

desmineralizada Los electrolizadores que funcionen a temperaturas muy por encima

de las ambientales requeriraacuten ademaacutes de una fuente de energiacutea teacutermica Para

asegurar que la energiacutea teacutermica suministrada al electrolizador sea de origen renovable

es necesaria la proximidad a fuentes de calor renovables como la energiacutea termosolar

de concentracioacuten la geotermia de alta temperatura o mediante sinergias con otros

procesos de los que poder aprovechar el calor residual Pero este requisito podriacutea

suponer una limitacioacuten a la viabilidad econoacutemica

Por regla general se suele asignar un consumo eleacutectrico del electrolizador de unos 50

kWh por cada kg de H2 producido y una eficiencia en torno a un 60 - 80 Con

respecto al consumo de agua por ejemplo para un electrolizador tipo PEM de 10 MW

de capacidad como el que se instalaraacute en el proyecto P2GHM [8] es de unos 167 litros

de agua por cada kg de H2 producido

El hidroacutegeno renovable producido mediante la electroacutelisis de agua utilizando

electricidad de origen renovable tiene un coste de entre 5-7 eurokg Actualmente el

coste de la electricidad representa la mayor parte del coste de la produccioacuten de H2 en

torno al 55 - 60 y el resto corresponde a los costes relacionados con el

electrolizador

Procesos fotoquiacutemicos

En lugar de aplicar energiacutea eleacutectrica para proporcionar la energiacutea necesaria para llevar

a cabo la hidroacutelisis se estaacute estudiando utilizar la irradiacioacuten solar directamente (en

lugar de aprovechar los fotones para producir electricidad mediante el efecto

fotoeleacutectrico sobre el que se basan las placas fotovoltaicas y alimentar asiacute al


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electrolizador) para romper la moleacutecula del agua Es lo que se conoce como fotoacutelisis

intentando imitar el proceso de la fotosiacutentesis (fotosiacutentesis artificial) La fotocataacutelisis la

fotoelectroacutelisis o la descomposicioacuten fotocataliacutetica entre otros son procesos basados

en la irradiacioacuten del sol como fuente de energiacutea para sintetizar el H2 a partir del agua

aunque todaviacutea estaacuten en una fase inicial de desarrollo con bastante rango de mejora

en su eficiencia de conversioacuten

Procesos bioquiacutemicos

El proceso bioloacutegico es otra alternativa para la produccioacuten de hidroacutegeno neutro en

carbono Los meacutetodos principales son la biofotoacutelisis directa e indirecta la

fotofermentacioacuten la fermentacioacuten oscura y el procesamiento metaboacutelico Sin

embargo son teacutecnicas poco desarrolladas en proceso de investigacioacuten y por lo

general con bajas eficiencias ademaacutes de que los voluacutemenes de produccioacuten de H2 son

menores en comparacioacuten con otros meacutetodos de produccioacuten

Comparativa entre procesos

Los hidrocarburos son actualmente las materias primas maacutes utilizadas y el reformado

de hidrocarburos el meacutetodo maacutes usado y econoacutemico para la produccioacuten industrial de

hidroacutegeno pero se producen grandes cantidades de emisiones de CO2 como

consecuencia de emplear materias primas y fuentes de energiacutea basadas en carbono Es

por ello que la generacioacuten de hidroacutegeno a partir de fuentes renovables seraacute una de

las principales prioridades en el futuro por sus caracteriacutesticas limpias y sostenibles

para el medio ambiente

Excluyendo los procesos de conversioacuten de la biomasa por gasificacioacuten y piroacutelisis la

disociacioacuten del agua es el meacutetodo maacutes prometedor para la generacioacuten de hidroacutegeno a

partir de fuentes renovables pues todos los procesos teacutermicos de produccioacuten de H2

son susceptibles de ser integrados con fuentes de energiacutea renovables teacutermicas como

la energiacutea solar teacutermica Pero como la madurez tecnoloacutegica y econoacutemica de las

energiacuteas renovables se ha alcanzado principalmente en tecnologiacuteas de generacioacuten de

electricidad apostamos por los procesos de disociacioacuten del agua basados en el uso de

la electricidad (electroacutelisis)

Se abre la posibilidad de utilizar la potencia eleacutectrica generada por encima de la de

evacuacioacuten en centrales con hibridacioacuten de tecnologiacuteas o con sobre instalacioacuten de

potencia con el fin de aumentar el factor de capacidad para producir hidroacutegeno con el

fin de almacenarlo para generar en horas de menor produccioacuten o como subproducto

para otros usos En este sentido aunque el coste de oportunidad de la electricidad

utilizada es praacutecticamente cero y se abre una nueva liacutenea para utilizar la produccioacuten de


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hidroacutegeno mediante electroacutelisis como un vector de aprovechamiento de vertidos

como un elemento de cobertura de ciertas necesidades no idoacuteneas para la electricidad

o como produccioacuten necesaria para mejorar la gestionabilidad del sistema los

resultados obtenidos de diferentes simulaciones estaacuten muy lejos de ser una opcioacuten

viable econoacutemicamente

La rentabilidad de una planta de hidroacutegeno (eurokg) depende del precio de la electricidad

y de las horas de funcionamiento del electrolizador (factor de capacidad) por lo que si

soacutelo funciona en los periacuteodos con excedentes de electricidad se encarece

notablemente el precio del H2

La produccioacuten de H2 renovable mediante electroacutelisis es auacuten una tecnologiacutea no

competitiva aunque la comparacioacuten no se realice de forma homogeacutenea en todos los

procesos al no considerar las externalidades Seguacuten el informe New Energy Outlook

2020 de BloombergNEF [9] se estima que el hidroacutegeno renovable podriacutea suministrar

una cuarta parte de la energiacutea final mundial en 2050 en un escenario de poliacuteticas

soacutelidas (legislacioacuten de cero emisiones tarificacioacuten del carbono y subvenciones al H2)

Para ello se requeririacutea un 38 maacutes de electricidad de la que se produce hoy en diacutea en

el mundo Seguacuten estas previsiones el coste del hidroacutegeno renovable obtenido por

electroacutelisis podraacute ser menor que el hidroacutegeno obtenido por SMR con CCS para 2050

gracias al descenso de precios de las renovables y por tanto de la electricidad

empleada El objetivo se fija en costes inferiores a 1 eurokg un 85 menor que el de hoy

en diacutea En la siguiente figura se puede observar la proyeccioacuten de ese descenso de

costes entre 07 y 16 $kg para 2050 en la mayor parte del mundo lo que supondriacutea

que fuera maacutes barato que el hidroacutegeno gris y competitivo con el gas natural porque el

coste de produccioacuten del primero apenas bajaraacute entre los 25 y los 34 $kg mientras

que el segundo praacutecticamente se mantendraacute en los 14 y los 29 $kg


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Seguacuten el escenario de 15degC recogido en el informe World Energy Transitions Outlook

15 ordmC Pathway realizado por IRENA [11] para limitar el calentamiento global en 2050

a 15 ordmC la demanda de hidroacutegeno deberaacute aumentar en cinco veces con respecto al

consumo actual (de 120 Mt (14 EJ) en 2020 a 614 Mt (74 EJ) en 2050) Para que el

hidroacutegeno y sus derivados (principalmente el e-amoniaco el e-metanol y el e-

queroseno) representen el 12 del consumo final de energiacutea en 2050 (7 corresponde

a usos energeacuteticos y el 5 restante a no energeacuteticos) dos tercios se cubririacutean con

hidroacutegeno producido con electricidad renovable y el tercio restante con hidroacutegeno

producido por gas natural con CCS (ver Figura 10) Para ello se necesitaraacute un

crecimiento anual medio de 160 GW de electrolizadores a partir de los 03 GW de

capacidad instalada en 2020 y alcanzar asiacute una capacidad instalada de 5000 GW de

electrolizadores Para alimentar esos electrolizadores se necesitariacutean ademaacutes unos

20770 TWh de electricidad (casi el nivel actual de consumo mundial de electricidad)

que junto con la necesaria para producir los portadores derivados del mismo

supondriacutea el 30 del consumo de electricidad en 2050

Figura 10 Perspectivas de costes de la produccioacuten de hidroacutegeno Fuente Informe ldquoPerspectivas de una economiacutea de hidroacutegenordquo de BloombergNEF [10]


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Con respecto a la brecha de costes entre el hidroacutegeno producido con electricidad

renovable y el hidroacutegeno producido por gas natural con CCS dicho informe menciona

que esta podriacutea desaparecer entre los proacuteximos 5 a 15 antildeos en muchos paiacuteses a

medida que los costes de los electrolizadores vayan reducieacutendose en paralelo a los de

la electricidad renovable

Es necesario escalar la produccioacuten de electrolizadores para reducir sus costes a medida

que se adquiere conocimiento tecnoloacutegico experiencia en la produccioacuten en serie y en

la utilizacioacuten de estos Tambieacuten se requiere del despliegue de la infraestructura y de la

tecnologiacutea necesaria para su integracioacuten sectorial en aquellos subsectores que no se

puedan electrificar de forma eficiente pues en la actualidad el uso del H2 como vector

energeacutetico es miacutenimo tanto por su falta de desarrollo tecnoloacutegico y experiencia en los

usos finales como por su diferencial de coste con respecto a otros combustibles El

desarrollo teacutecnico y normativo seraacute necesario para poder aprovechar el potencial del

H2 como vector energeacutetico

La generacioacuten de hidroacutegeno verde debe estar ligada biuniacutevocamente a la generacioacuten

de electricidad con fuentes de energiacutea renovables La utilizacioacuten de electricidad de la

Figura 11 Consumo final de energiacutea por vector energeacutetico para los antildeos 2018 y 2050 seguacuten el escenario de

15 ordmC proyectado en el World Energy Transitions Outlook 15ordmC Pathway [11]

Fuente IRENA


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red sin la trazabilidad aquiacute exigida supone al tener un mix de generacioacuten no 100

renovable que su denominacioacuten responda a los colores de las energiacuteas que componen

en cada momento el mix de generacioacuten utilizado

En la siguiente tabla se reflejan a modo de resumen las ventajas y las desventajas de

los distintos tipos de hidroacutegenos asiacute como sus costes de produccioacuten y eficiencias

Colores Proceso Ventajas Inconvenientes Coste

eurokg H2 Eficiencia

energeacutetica

Verde Electroacutelisis del

agua con fuentes renovables

Sostenibilidad e hidroacutegeno maacutes

puro Mayor coste 35-5 50-70

Azul

Reformado de gas natural con captura de

carbono

Reduce emisiones de CO2 respecto al

Gris

Proceso maacutes caro que el del hidroacutegeno gris por la

captura y almacenamiento No

sostenible

2 74-85

Turquesa A partir de piroacutelisis de hidrocarburos

No emite CO2 ni CO no requiere oxiacutegeno ni agua

Se forma carboacuten y se necesitan altas

temperaturas de operacioacuten No sostenible

19- 20 35-50

Gris Reformado de gas natural sin captura

Proceso a menor temperatura

mayor eficiencia No sostenible 15 74-85

Marroacuten Gasificacioacuten del

carboacuten Menores costes de

material

Alta demanda de carboacuten Alta produccioacuten de CO2H2 No sostenible

16 30-40

Tabla 2 Ventajas inconvenientes costes y eficiencia energeacutetica de los principales meacutetodos de produccioacuten de

hidroacutegeno Elaboracioacuten propia


Almacenamiento transporte y distribucioacuten



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4 Almacenamiento transporte y distribucioacuten

El uso del hidroacutegeno como combustible requiere que se pueda almacenar transportar

y utilizar de una manera segura alliacute donde se necesita y para las aplicaciones que lo

demandan El almacenamiento y la distribucioacuten presenta dificultades asociadas a la

baja densidad y temperatura de ebullicioacuten del hidroacutegeno lo que supone un verdadero

reto en comparacioacuten con otros combustibles foacutesiles Partiendo de la base de que el

hidroacutegeno si queremos que sea sostenible debe producirse mediante electroacutelisis del

agua la conclusioacuten debe ser siempre que es preferible transportar electricidad y

producir el hidroacutegeno donde se vaya a usar que producirlo de forma remota para su

transporte hasta el lugar de uso

La posibilidad de que sirva como elemento de gestionabilidad del sistema permitiendo

un mayor factor de capacidad de las centrales de generacioacuten de electricidad con

fuentes renovables elimina la necesidad de transporte al ser producido y consumido

en el mismo emplazamiento aunque su bajo nivel de utilizacioacuten y sus costes ponen en

duda por el momento esta aplicacioacuten En el caso opuesto estariacutea el desarrollo de

centrales de generacioacuten de electricidad con fuentes renovables exclusivamente para

producir hidroacutegeno y transportarlo a los lugares en los que se vaya a utilizar

En cuanto al almacenamiento existen dos tipos el basado en propiedades fiacutesicas (gas a

presioacuten gas a presioacuten enfriado y liacutequido) con el inconveniente de manejar sistemas a

alta presioacuten y bajas temperaturas y los fundamentados en la formacioacuten de

compuestos con gran cantidad de moleacuteculas de hidroacutegeno lo que supone la necesidad

de obtener un compuesto que posteriormente se descomponga liberando hidroacutegeno

con la consecuente menor eficiencia global del proceso Una alternativa a este

segundo meacutetodo es usar como combustible el compuesto obtenido cuyo caso maacutes

exitoso es el amoniaco (NH3) que se puede emplear en motores de combustioacuten

Para el transporte de hidroacutegeno se barajan soluciones de tipo fiacutesico similares a las

comentadas en relacioacuten con el almacenamiento Ademaacutes se contempla la

construccioacuten de redes de transporte por tuberiacuteas especiales o mezclar hidroacutegeno con

gas natural (blending) y utilizar gasoductos para el transporte y separar la mezcla en

destino Esta praacutectica es la que el sector gasista estaacute apoyando porque implica como

elemento de valor la continuidad de las infraestructuras existentes y del gas natural

en un mercado de oferta altamente concentrado y no liberalizado

El hidroacutegeno mezclado con el gas natural no puede acabar convirtieacutendose en la

coartada para el mantenimiento de la infraestructura gasista y del uso del gas


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natural teniendo en cuenta que la produccioacuten de hidroacutegeno no tiene un punto de

origen extractivo sino que puede producirse en el lugar de consumo

Formas de almacenamiento

Como ya se ha comentado actualmente hay varios sistemas para almacenar hidroacutegeno

con la dificultad que ocasiona la baja densidad por unidad de volumen de este gas ya

que aunque tenga una mayor energiacutea por unidad de masa en el almacenamiento de

un gas se atiende principalmente al volumen que ocupa y no a la masa

Se pueden utilizar distintos meacutetodos para conseguir aumentar esta densidad

volumeacutetrica como por ejemplo comprimieacutendolo licuaacutendolo o incluyeacutendolo en el

interior de otros compuestos quiacutemicos

Otro de los inconvenientes de su almacenamiento es que no siempre se puede generar

y almacenar hidroacutegeno in situ Por ejemplo para almacenar una gran cantidad

volumeacutetrica de hidroacutegeno seriacutean necesarias formaciones geoloacutegicas concretas con la

consecuente necesidad de tener que transportar el gas desde la zona en la que se

produce hasta el lugar en el que se almacena

En la siguiente figura se recogen las distintas formas de almacenamiento de hidroacutegeno

En forma de hidroacutegeno

Gas comprimido

Crio-comprimido

Hidroacutegeno liacutequido criogeacutenico

Antildeadido a otros compuestos

Absorbentes

Liacutequidos orgaacutenicos

Hidruros intersticiales

Hidruros complejos

Hidroacutegeno quiacutemico

Figura 12 Meacutetodos para almacenar hidroacutegeno Elaboracioacuten propia


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Hidroacutegeno como gas comprimido

El almacenamiento de hidroacutegeno comprimido o presurizado requiere trabajar con

presiones de entre 350 y 700 bares Pero aunque se trabaje a presiones muy elevadas

este tipo de dispositivos pueden llegar a albergar en teacuterminos de masa hasta tres

veces maacutes energiacutea que la gasolina (120 MJkg frente a 44 MJkg respectivamente) El

hidroacutegeno liacutequido por su parte tiene una densidad volumeacutetrica de 8 MJl frente a los

32 MJl de la gasolina lo que significa que es necesario un volumen mucho maacutes grande

de hidroacutegeno para poder almacenar el mismo contenido energeacutetico que el de la

gasolina

El proceso de compresioacuten del hidroacutegeno requiere un aporte energeacutetico alto que oscila

entre un 12 y un 16 de la energiacutea quiacutemica contenida en el hidroacutegeno (Bengt

Sundeacuten) [12]

Los tanques de almacenamiento de hidroacutegeno comprimido tienen distintas

caracteriacutesticas de disentildeo y materiales Hay cuatro tipos de tanques (tipo I II III IV) y

los maacutes utilizados son los de tipo IV fabricados en fibra de carbono a partir de

poliacrilonitrilo Para que estos sistemas de almacenamiento tengan futuro deben

cumplir ciertos requisitos como tener un peso no muy elevado un coste bajo y ser

capaces de controlar las presiones para una seguridad oacuteptima Ademaacutes tienen que ser

altamente conductivos y manejar el calor de forma exoteacutermica en el momento de

llenado del tanque

Hidroacutegeno licuado

Para almacenar hidroacutegeno liacutequido se tiene que trabajar a temperaturas criogeacutenicas

(-253 degC) Una ventaja del hidroacutegeno licuado respecto al hidroacutegeno gaseoso es que la

densidad energeacutetica por unidad de volumen es superior incluso a bajas presiones

Almacenar hidroacutegeno en fase liacutequida requiere mucha energiacutea en el proceso de

licuefaccioacuten entre el 25 y el 35 del contenido energeacutetico del hidroacutegeno debido al

punto de ebullicioacuten del hidroacutegeno y al hecho de que el gas hidroacutegeno no se enfriacutea

durante los procesos de estrangulamiento para temperaturas superiores a 73 K

No obstante esta tecnologiacutea estaacute razonablemente bien establecida constituye la base

de la red de infraestructura industrial y de distribucioacuten que existe ademaacutes de que el

hidroacutegeno liacutequido se suele transportar en grandes cantidades


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Los tanques de hidroacutegeno liacutequido deben estar bien aislados para evitar la transferencia

de calor al miacutenimo Si la presioacuten interna aumenta a causa de una transferencia de calor

del exterior podriacutea ocasionar peacuterdidas de hidroacutegeno a traveacutes de la vaacutelvula de alivio

Por lo tanto estos tanques no se podriacutean utilizar para almacenar de manera

estacionaria y por un largo periacuteodo de tiempo en ambientes caacutelidos ya que podriacutea

acabar agotaacutendose

Hidroacutegeno antildeadido a otros compuestos

Este almacenamiento estaacute referido a la unioacuten covalente ya sea en forma soacutelida o

liacutequida en compuestos que contienen gran densidad de hidroacutegeno Puede dar lugar a

sustancias liacutequidas que se pueden transportar faacutecilmente empleando las redes actuales

de suministro

Dentro de estos compuestos destacan el amoniacuteaco los liacutequidos orgaacutenicos portadores

de hidroacutegeno (LOHC) el metanol o el octano Entre estos compuestos el amoniacuteaco es

el maacutes influyente ya que no contiene carbono en su moleacutecula y existe una

infraestructura propia desarrollada

La conversioacuten del hidroacutegeno en amoniacuteaco requiere una energiacutea equivalente de entre

el 7 y el 18 de la energiacutea contenida en el hidroacutegeno dependiendo del tamantildeo y de

la ubicacioacuten del sistema Si este amoniacuteaco necesita ser reconvertido en hidroacutegeno de

alta pureza se pierde un nivel similar de energiacutea Sin embargo el amoniacuteaco se licua a

-33 degC una temperatura mucho maacutes alta que la del hidroacutegeno y contiene 17 veces maacutes

hidroacutegeno por metro cuacutebico que el hidroacutegeno licuado lo que significa que es mucho

maacutes barato de transportar que el hidroacutegeno

En la actualidad se dispone de infraestructura con una red internacional de transporte

y distribucioacuten pero es un producto quiacutemico toacutexico lo que puede limitar su uso final en

algunos sectores Existe tambieacuten el riesgo de fuga de la parte del amoniacuteaco no

quemado lo que puede provocar la formacioacuten de partiacuteculas y acidificacioacuten

Los LOHC tienen propiedades parecidas a las del petroacuteleo crudo y los productos

petroliacuteferos Su principal ventaja es que pueden transportarse como liacutequidos sin

necesidad de refrigeracioacuten Sin embargo como ocurre con el amoniacuteaco los procesos

de conversioacuten y reconversioacuten conllevan costes elevados

Tanto en el caso del amoniacuteaco como en el de los LOHC la utilizacioacuten eficaz del calor

liberado en el proceso de conversioacuten podriacutea aumentar la eficiencia de la cadena de

valor y reducir los costes globales


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Hidrogeno comprimido

Hidroacutegeno liacutequido

Amoniacuteaco LOHC

Madurez de los procesos

y de la tecnologiacutea

Conversioacuten Baja Pequentildea escala

Alta Gran escala Baja

Alta Media

Almacenamiento en tanque

Alta Alta Alta Alta

Transporte Barco Baja

Tuberiacuteas Media Camioacuten Alta

Barco Baja Tuberiacuteas Alta Camioacuten Alta

Barco Alta Tuberiacuteas Alta Camioacuten Alta


Reconversioacuten Baja Alta Media Media

Integracioacuten en la cadena de valor

Mediaalta Mediaalta Alta Media

Energiacutea consumida

12-16 25-35 7-18 35-40

En la tabla anterior madurez alta indica que es una tecnologiacutea probada y que se

comercializa madurez media significa que ya hay un prototipo demostrado y por

uacuteltimo madurez baja que es una tecnologiacutea validada o en desarrollo Por otro lado

pequentildea escala hace referencia a menos de 5 tdiacutea y gran escala a una cantidad mayor

o igual a 100 tdiacutea

Las conclusiones que podemos obtener de la tabla son que el hidroacutegeno liacutequido es una

tecnologiacutea madura siempre que sea a pequentildea escala y que el amoniacuteaco es una de las

formas de almacenamiento maacutes maduras y con tecnologiacutea avanzada

Transporte y distribucioacuten

Una vez que se produce el hidroacutegeno este debe ser transportado hasta el usuario

final Hay tres formas de transportarlo viacutea mariacutetima por tierra (camiones cisterna o

cilindros para distancias maacutes cortas) y mediante tuberiacuteas siendo esta uacuteltima opcioacuten la

maacutes econoacutemica porque ya existe una infraestructura aunque tiene limitaciones en

cuanto al porcentaje de hidroacutegeno que se puede inyectar en relacioacuten con el gas

soporte

Tabla 3 Madurez tecnoloacutegica y de procesos de almacenamiento de hidroacutegeno Fuente IEA The future of the Hydrogen [5] Elaboracioacuten propia


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Mariacutetimo

En teoriacutea su principal ventaja es que permitiriacutea cubrir grandes distancias aunque la

realidad es que hoy en diacutea no hay flota de barcos que transporten hidroacutegeno puro A

modo de ejemplo sentildealar que el primer buque que transporta hidroacutegeno liacutequido

comprimido entroacute en funcionamiento en 2020 Su objetivo es transportar hidroacutegeno

desde la costa sur de Australia hasta Japoacuten En Europa la empresa noruega Moss ha

disentildeado un barco para transportar 9000 m3 de hidroacutegeno licuado Estos barcos son

parecidos a los de GNL (gas natural licuado) y requieren la licuefaccioacuten del hidroacutegeno

antes de su transporte Tanto los barcos como el proceso de licuefaccioacuten supondriacutean

costes considerables pero aun asiacute hay varios proyectos activos para desarrollar

barcos adecuados [13]

En este tipo de transporte se producen peacuterdidas significativas en la cadena logiacutestica

(como por ejemplo en la presurizacioacuten y licuefaccioacuten) lo que puede multiplicar la

demanda de energiacutea para el suministro de hidroacutegeno

En cuanto a los portadores de hidroacutegeno el amoniacuteaco es el maacutes desarrollado en

teacuterminos de transmisioacuten intercontinental apoyaacutendose en buques cisterna para

productos quiacutemicos y gas licuado de petroacuteleo semi refrigerados

Terrestre

El hidroacutegeno se distribuye en camiones siempre que sean distancias pequentildeas (lt300

km) y en algunos casos tambieacuten se utiliza el ferrocarril El principal problema es que en

la actualidad no existe una estructura que preparada para el uso generalizado del

hidroacutegeno como vector energeacutetico del futuro

Uno de los aspectos negativos de transportar el hidroacutegeno viacutea terrestre es su

ineficiencia energeacutetica debido a que es necesaria una cantidad muy superior de

material asociado por cada unidad maacutesica de hidroacutegeno transportado lo que conlleva

consumir mucha energiacutea en su transporte

El hidroacutegeno liacutequido se distribuye en cilindros con camiones cisterna criogeacutenicos que

pueden llegar a transportar hasta 4000 kg de hidroacutegeno licuado pero solo se utilizan

actualmente para viajes de hasta 4000 km La razoacuten de esta limitacioacuten de distancia se

debe a que el hidroacutegeno en distancias maacutes largas se calienta y puede provocar un

aumento de presioacuten


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Por estos motivos una economiacutea basada en el hidroacutegeno no seraacute rentable tanto por la

ineficiencia econoacutemica como energeacutetica de la utilizacioacuten de camiones como medio de

distribucioacuten normal

Si se transportara amoniacuteaco o LOHC en estos camiones cisterna seguacuten el informe The

Future of Hydrogen de la IEA [5] podriacutea llegar a distribuirse 5000 kg de hidroacutegeno en

forma de amoniacuteaco o 1700 kg en forma de LOHC

Seguacuten IRENA [14] utilizar el amoniacuteaco como portador de hidroacutegeno en camiones

supondriacutea unas peacuterdidas de energiacutea del 45 en la compresioacuten del hidroacutegeno (19) en

los electrolizadores (16) y en el convertidor de potencia (10)

Inyeccioacuten en la red actual de gas natural

La forma maacutes sencilla para transportar hidroacutegeno es utilizar la red de distribucioacuten de

gas natural introduciendo un porcentaje de hidroacutegeno mezclado con el gas natural ya

que una red propia de distribucioacuten de hidroacutegeno mediante una red de tuberiacuteas que

conecte al productor con el consumidor requiere una inversioacuten inicial muy elevada y

solo puede ser viable si se transporta gran cantidad y de forma ininterrumpida en el

tiempo

En Espantildea hay una infraestructura de gasoductos muy extensa que transportan gas

natural en la que podriacutea transportarse hidroacutegeno La opcioacuten maacutes faacutecil a corto plazo es

inyectar hidroacutegeno en dicha infraestructura hasta el usuario final introduciendo un

determinado porcentaje de hidroacutegeno en la tuberiacutea de gas natural que estaacute

compuesto en gran medida por metano y una pequentildea parte de etano

A maacutes largo plazo para 2050 se preveacute que los gases renovables sustituyan al gas

natural de origen foacutesil pero por ahora no se estaacute introduciendo hidroacutegeno en la red de

gaseoductos aunque siacute biometano que en su composicioacuten contiene entre un 95 y un

99 de metano

Introducir hidroacutegeno en la red de gaseoductos supone una modificacioacuten de la

composicioacuten del producto transportado y entregado al cliente y los porcentajes de

hidroacutegeno estaacuten regulados por el Estado asiacute como la infrautilizacioacuten de un elemento

de mayores prestaciones que el gas natural

Existen contraindicaciones debido a que a largo plazo el hidroacutegeno podriacutea dantildear la red

de transporte y tener efectos no deseados en equipos que utilicen este gas Los liacutemites


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variacutean seguacuten cada paiacutes y en Espantildea es de un 5 volumen el liacutemite de mezcla de

hidroacutegeno

En circunstancias excepcionales paiacuteses como Alemania Francia y Reino Unido podriacutean

aumentar estos liacutemites hasta un 20 en el caso de Francia y Reino Unido y un 15 en

Alemania

Los diferentes liacutemites legales que cada paiacutes considera dependen de que las redes que

han sido disentildeadas para gas natural puedan soportar otras aplicaciones porque las

propiedades quiacutemicas del hidroacutegeno son diferentes a las del gas natural sobre todo en

densidad reactividad y poder caloriacutefico por lo que para poder transportar hidroacutegeno

seriacutean necesarias ciertas modificaciones teacutecnicas

Seguacuten Marcogaz (la asociacioacuten teacutecnica de la industria europea del gas natural) [16]se

consideran diferentes tolerancias para la introduccioacuten del hidroacutegeno en los

gaseoductos que se exponen en la Tabla 4 Actualmente los componentes principales

de almacenamiento transmisioacuten y distribucioacuten de gas pueden llegar a admitir el 10

de hidroacutegeno sin modificaciones En el aacutembito domeacutestico ya hay aplicaciones que

pueden llegar a soportar el 20 de hidroacutegeno pero para un porcentaje mayor es

necesario seguir investigando En el caso de los usos industriales estos componentes

tienen una aceptabilidad menor con un 5 la tolerancia general (incluso en el caso de

las turbinas hay una admisibilidad menor) Si el gas natural se usa para producir calor

0 1 2 3 4 5 6 7

Alemania

Austria

Espantildea

Estados Unidos

Francia

Italia

Japoacuten

Lituania

Reino Unido

Suiza

Liacutemite de mezcla de H2 ( en volumen)

Figura 13 Liacutemites legales de la concentracioacuten volumeacutetrica del hidroacutegeno en la red de gas en diferentes paiacuteses Fuente Naturgy [15] Elaboracioacuten propia


Alm

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oacuten

por ejemplo en quemadores u hornos se puede llegar a obtener una tolerancia del

15 sin modificaciones y es susceptible de poder aumentarse en un futuro

Sin modificaciones Con modificaciones I+D

Estructura gasista 10 20 gt20

Usos domeacutesticos 10-20 20 gt20

Usos industriales 0-15 15 gt15

Dentro de la estructura gasista hay algunos componentes a lo largo de la cadena de

valor del gas natural con una alta tolerancia a la mezcla de hidroacutegeno Por ejemplo las

tuberiacuteas de distribucioacuten de polietileno pueden soportar hasta el 100 de hidroacutegeno

Hay proyectos como el H21 Leeds City Gate en Reino Unido [17] con el que se quiere

demostrar la viabilidad de esta opcioacuten para proporcionar calor a hogares y empresas

Infraestructura del gas Uso final

Tuberiacuteas 50 (100 en

algunas condiciones) Caldera 30

Medidores de gas 50 Cocina 30

Transmisioacuten 20 Motor 5

Compresores 10 Turbinas 2-3

Almacenamiento 2 Tanques CNG 2 (30 en algunas

condiciones)

En todo caso y a modo de resumen el blending no es una solucioacuten econoacutemicamente

eficiente para voluacutemenes grandes debido a que se pierde valor intriacutenseco del

hidroacutegeno en la mezcla y a que hay dificultades teacutecnicas para poder separar los gases

Tabla 4 Tolerancia general de hidroacutegeno en la red de gas

Fuente Marcogaz[16] Elaboracioacuten propia

Tabla 5 Tolerancia actual de diferentes elementos a mezclas de hidroacutegeno

Fuente IEA The future of Hydrogen [5] Elaboracioacuten propia


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oacuten

en el punto de consumo como indica la Hoja de Ruta del Hidroacutegeno de Espantildea [18]

sin dejar de considerar que vamos hacia una economiacutea que tiene que prescindir del

gas natural como combustible foacutesil lo que implica tambieacuten un ldquodeadlinerdquo para el uso

conjunto de las infraestructuras con el hidroacutegeno

En relacioacuten con el transporte hay que preguntarse si es maacutes apropiado transportar el

hidroacutegeno renovable en estado gas liacutequido o mediante LOHC En funcioacuten de la

distancia y el volumen a tratar podriacutea tenerse en cuenta el siguiente cuadro en el que

figuran los costes de transporte de hidroacutegeno en funcioacuten del volumen diario (eje

vertical) y de la distancia recorrida (eje horizontal)

Seguacuten los datos reflejados en la figura para distancias maacutes largas (a nivel

intercontinental) y con un volumen pequentildeo se transportariacutea en portadores de

hidroacutegeno orgaacutenico liacutequido para voluacutemenes maacutes grandes todo se transportariacutea en

hidroacutegeno comprimido en tuberiacuteas de transmisioacuten o distribucioacuten siendo esta la

opcioacuten maacutes econoacutemica en funcioacuten de los costes de transporte y se transportariacutea como

amoniaco en el caso de largas distancias con un volumen elevado

En teacuterminos generales los gastos de transporte y almacenamiento suponen una

parte importante de los costes del proceso de uso del hidroacutegeno por lo que la

poliacutetica de su introduccioacuten debe estar encaminada a su produccioacuten en demanda y al

transporte de electricidad antes que de hidroacutegeno

Figura 14 Costes de transporte de hidroacutegeno en funcioacuten del volumen y la distancia recorrida ($kg) Fuente Bloomberg NEF Hydrogen Economy Outlook [10]


Utilizacioacuten del hidroacutegeno como vector energeacutetico y como materia prima



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5 Utilizacioacuten del hidroacutegeno como vector energeacutetico y como

materia prima

En el presente capiacutetulo se describen y analizan las distintas formas de utilizar el

hidroacutegeno como vector energeacutetico y como materia prima para procesos industriales o

en procesos de regeneracioacuten de combustibles con el objetivo de que al proceder de

fuentes de energiacutea renovables y ser sostenible pueda ser utilizado como un vector

para la transicioacuten energeacutetica y sustituir a las fuentes de energiacutea de origen foacutesil

manteniendo cuando sea posible los procedimientos de uso

Usos del H2 para produccioacuten de calor y generacioacuten eleacutectrica

Las opciones del hidroacutegeno para la produccioacuten de calor y electricidad son mediante su

combustioacuten (sin emisiones) a altas temperaturas en presencia de aire como fuente de

calor o empleaacutendolo como reactivo junto con el oxiacutegeno en pilas de combustible

producieacutendose la reaccioacuten de oxidacioacuten del hidroacutegeno con la obtencioacuten directa de

electricidad y agua

Combustioacuten directa

El H₂ cuando se combina con el oxiacutegeno del aire en una reaccioacuten de combustioacuten libera

la energiacutea quiacutemica almacenada en el enlace H-H generando solamente vapor de agua

como subproducto de la reaccioacuten Dadas las diferencias entre las propiedades

fisicoquiacutemicas del gas natural y del hidroacutegeno este presenta ciertos cambios a la hora

de utilizarse de forma directa sin mezclar en los dispositivos que estaban utilizando gas

natural (quemadores turbinas motores de combustioacuten internahellip)

El sector industrial y concretamente las aplicaciones a altas temperaturas en el sector

de la metalurgia o en el quiacutemico es fuertemente dependiente de los combustibles

foacutesiles para la obtencioacuten de energiacutea caloriacutefica Como posible solucioacuten se plantea

utilizar el hidroacutegeno para la produccioacuten de calor a nivel industrial mediante su

combustioacuten en calderas en motores de combustioacuten interna (MCI) o como sustituto de

otros gases combustibles

Actualmente no se produce calor a partir de hidroacutegeno puro pero hay alternativas ya

testeadas de combustioacuten mixta de gas natural e hidroacutegeno en las que el gas natural

tiene un porcentaje entre un 15 y un 20 y el hidroacutegeno es el combustible

mayoritario En comparacioacuten con la combustioacuten de hidroacutegeno el gas natural mejora la

deteccioacuten de llama y aumenta el poder caloriacutefico de la mezcla


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Aun asiacute se siguen estudiando mejoras en la combustioacuten del hidroacutegeno 100 puro e

investigando tecnologiacuteas maacutes eficientes Ya hay proyectos a escala real en los que se

quieren electrificar aplicaciones de la industria de alta temperatura como la

produccioacuten de ceraacutemica en un horno industrial ya que el hidroacutegeno se considera

como la mejor opcioacuten para los procesos teacutermicos de alta demanda caloriacutefica

Pilas de combustible

La pila de combustible (Fuel Cell) es un dispositivo capaz de generar electricidad a

partir de la reaccioacuten quiacutemica entre el H₂ introducido en la pila y el O₂ del aire

formando vapor de agua como subproducto Es decir hacen el proceso inverso al

llevado a cabo por los electrolizadores

Al igual que una pila se basa en varias celdas individuales conectadas en serie cada

una formada por dos electrodos (aacutenodo y caacutetodo) separados por un electrolito El H₂ se

incorpora al aacutenodo donde tiene lugar la reaccioacuten de oxidacioacuten del H₂ mientras que el

oxiacutegeno del aire se suministra al caacutetodo donde ocurre la reaccioacuten de reduccioacuten De

esta forma se produce la reaccioacuten electroquiacutemica de reduccioacuten-oxidacioacuten generando

un flujo de electrones que va desde los liberados en el aacutenodo a los colectados en el

caacutetodo y que son colectados por un circuito externo produciendo asiacute una corriente

eleacutectrica

Su principal ventaja con respecto a la combustioacuten directa de H2 es que presenta

eficiencias mucho maacutes elevadas al eliminarse los pasos de la transformacioacuten (y por

tanto las peacuterdidas de eficiencia asociadas a dichas transformaciones) de la energiacutea

quiacutemica contenida en el H2 en energiacutea teacutermica de la energiacutea teacutermica a mecaacutenica

mediante una turbina y de la transformacioacuten electromecaacutenica

Estas celdas pueden adaptarse para producir energiacutea ya sea en forma de electricidad o

calor en diferentes cantidades y su uso permitiriacutea una amplia implementacioacuten de la

utilizacioacuten del H2 en muchos sectores como la movilidad o en sistemas de generacioacuten

o cogeneracioacuten de electricidad y calor tanto a nivel domeacutestico como industrial

La eficiencia actual de las pilas de combustible tipo PEM (pilas de combustible con

membrana de intercambio de protones o simplemente pilas polimeacutericas) es de un

50 lo que significa que la mitad de la energiacutea contenida en el H2 introducido en la

pila de combustible no es transformada en energiacutea uacutetil (electricidad) Para

contextualizar una turbina de gas pequentildea tiene una eficiencia del 21 y un motor de

combustioacuten interna de ciclo dieacutesel alrededor del 40 Obviamente estos valores de

eficiencia deben ser considerados de forma integral incluyendo todos los procesos de


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transformacioacuten situacioacuten en la que los vectores intermedios bajo criterios de

eficiencia que no de sostenibilidad presenta valores inferiores

Los avances en I+D son esperanzadores Seguacuten un estudio de Cleantech Group [19] la

mitad del total de patentes actuales se destinan al hidroacutegeno y a las pilas de

combustible Teniendo en cuenta las empresas que las patentan podemos hacernos

una idea ldquodel mercado que vienerdquo para estas tecnologiacuteas vehiacuteculos de hidroacutegeno

(Honda General Motors o Toyota publican 100 patentes al antildeo) electroacutenica de

consumo o aplicaciones estacionarias Espantildea no estaacute en liacutenea con este esfuerzo

investigador de otros paiacuteses avanzados

Seguacuten el informe Hydrogen_Strategy de la Comisioacuten Europea [20] las pilas de

combustible de hidroacutegeno deberiacutean fomentarse maacutes en los vehiacuteculos pesados de

carretera junto con la electrificacioacuten incluidos los automoacuteviles los vehiacuteculos

especiales y el transporte de mercanciacuteas por carretera de larga distancia dadas sus

emisiones de CO2

Toyota es una de las empresas automoviliacutesticas que maacutes estaacute apostando por estas

tecnologiacuteas En el mercado ya estaacuten disponibles vehiacuteculos con pilas de combustible de

hidroacutegeno como el Toyota Mirai [21] Ademaacutes lanzaraacute durante este antildeo un camioacuten

eleacutectrico alimentado por hidroacutegeno a traveacutes de su asociacioacuten Hino Trucks y utiliza esta

tecnologiacutea en montacargas autobuses urbanos y generadores

En cuanto a la utilizacioacuten del hidroacutegeno hay que destacar tambieacuten la produccioacuten

conjunta de electricidad y calor a traveacutes de la cogeneracioacuten La combustioacuten de hidroacutegeno

en una caldera cubre las necesidades del proceso industrial con la posibilidad de utilizar

la energiacutea residual en un ciclo Rankine (un ciclo termodinaacutemico que tiene como objetivo

la conversioacuten de calor en trabajo constituyendo lo que se denomina un ciclo de

potencia) con una turbina de vapor para la generacioacuten de electricidad formando asiacute el

sistema de cogeneracioacuten

Como siempre el hidroacutegeno utilizado en el proceso de cogeneracioacuten debe ser

producido a partir de fuentes renovables eliminando asiacute el uso de combustibles

foacutesiles para su obtencioacuten


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Hoy en diacutea la cogeneracioacuten plantea un sistema hiacutebrido con la sustitucioacuten parcial o total

del gas natural por hidroacutegeno con el objetivo de disentildear un sistema a largo plazo

basado exclusivamente en hidroacutegeno Esto supondriacutea una serie de ventajas ya que en

comparacioacuten con los sistemas de combustioacuten tradicionales tendriacutea una alta eficiencia

en el proceso ademaacutes de evitar la emisioacuten de gases contaminantes a la atmoacutesfera A

pesar de ello tambieacuten cuenta con un gran haacutendicap su alto precio aunque se espera

alcanzar costes maacutes competitivos (15-2eurokg lo que supondriacutea una reduccioacuten

significativa teniendo en cuenta que el coste actual estaacute entre los 35-5eurokg) por la

continua evolucioacuten y desarrollo de su tecnologiacutea

Para el antildeo 2050 se estima que entre el 13 y el 16 de la produccioacuten eleacutectrica total

generada provendraacute de sistemas de cogeneracioacuten altamente eficientes con el

hidroacutegeno de origen renovable como principal protagonista Ademaacutes seguacuten el estudio

Entendimiento del Mercado del Hidroacutegeno y sus oportunidades para la Cogeneracioacuten

[22] presentado recientemente este tipo de sistemas tambieacuten cubriraacuten entre un 19 y

un 27 de la demanda caloriacutefica de los diferentes sectores

Paiacuteses como Francia Espantildea o Alemania ya estaacuten desarrollando proyectos europeos

basados en parques de cogeneracioacuten hiacutebridos (hidroacutegeno y gas natural) y en parques

que pueden funcionar con hidroacutegeno sin un combustible foacutesil adicional

Tambieacuten se ha planteado la introduccioacuten del hidroacutegeno como combustible en centrales

de generacioacuten de electricidad de ciclo combinado pero obviamente el proceso

propuesto carece de loacutegica porque si un requisito previo es que el hidroacutegeno sea

producido por electroacutelisis del agua con electricidad renovable no parece racional

producir electricidad renovable para producir hidroacutegeno y que este tenga que

transformarse en combustible para producir electricidad de nuevo en un lugar donde su

generacioacuten no presenta elementos de valor en relacioacuten con el consumo Lo uacutenico que se

conseguiriacutea es mantener el sistema con procesos de mezcla de hidroacutegeno y gas natural

y estirar la vida uacutetil de este tipo de centrales

Figura 15 Implantacioacuten del H2 con sistemas de cogeneracioacuten Fuente Estudio Hidroacutegeno y Cogeneracioacuten ACOGEN [22]


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La utilizacioacuten de hidroacutegeno como combustible en las centrales de ciclo combinado no

es eficiente porque al proceso de combustioacuten para la generacioacuten de electricidad hay

que antildeadir el proceso de electroacutelisis y el transporte de H2 aunque sea mediante

blending

El hidroacutegeno como respaldo de la generacioacuten de electricidad

renovable

Uno de los potenciales usos del hidroacutegeno y al que maacutes importancia se le ha dado en

los medios es el de sistema de almacenamiento de energiacutea Almacenar energiacutea es

primordial para proporcionar flexibilidad a la hora de distribuir la electricidad y para la

integracioacuten de las energiacuteas renovables dentro del sistema energeacutetico

La opcioacuten de poder almacenar esta energiacutea durante un periacuteodo de sobreproduccioacuten y

reutilizarla en eacutepocas de deacuteficit de energiacutea eliminariacutea la necesidad de la generacioacuten a

partir de energiacuteas foacutesiles y las emisiones de carbono correspondientes Seguacuten IRENA el

almacenamiento estacional de la electricidad renovable seraacute un mercado en

crecimiento despueacutes del 2030 y el hidroacutegeno puede desempentildear un papel importante

La implantacioacuten de renovables exige aprovechar al maacuteximo la capacidad de evacuacioacuten

y el uso de las infraestructuras porque

bull Las renovables como la eoacutelica y la solar sin almacenamiento tienen de forma

individual un factor de capacidad pequentildeo lo que unido a la reduccioacuten de

costes aconseja sobredimensionar la potencia instalada en relacioacuten con la

maacutexima evacuable a poder ser hibridando tecnologiacuteas por la

complementariedad entre el viento y la radiacioacuten solar tanto a nivel de

disponibilidad estacional como horaria En la siguiente tabla se puede ver el

factor de capacidad y su evolucioacuten en el tiempo de las diferentes tecnologiacuteas de

aprovechamiento de fuentes de energiacutea renovables

Factor de capacidad

()

2010 2020 Porcentaje

de cambio

Bioenergiacutea 72 70 -2

Geoteacutermica 87 83 -5

Hidroeleacutectrica 44 46 4

Solar FV 14 16 17


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Factor de capacidad

()


de cambio

Termosolar de

concentracioacuten 30 42

40

Eoacutelica terrestre 27 36 31

Eoacutelica marina 38 40 6

bull Por otro lado la variabilidad en las fuentes de energiacutea renovables y la no

posibilidad de gestionar una subida de potencia dado que la loacutegica es no

limitar su produccioacuten requiere con el fin de ganar en su componente de

potencia firme utilizar sistemas de almacenamiento de muy corto plazo

bull En sistemas cercanos al consumo en periodos en los que la generacioacuten es

mayor a la demanda hacer un uso efectivo de la energiacutea sobrante producida

mediante la implantacioacuten de almacenamiento estacionario es una de las

propuestas oacuteptimas

El hidroacutegeno por su capacidad energeacutetica y su idoneidad de produccioacuten mediante

electroacutelisis del agua es en teoriacutea un elemento baacutesico no solo para aprovechar las

infraestructuras sino para ganar en gestionabilidad de un sistema basado en fuentes

renovables como el viento y el sol

A continuacioacuten se presenta un esquema resumen de las eficiencias de transformacioacuten

almacenamiento y reconversioacuten de la energiacutea primaria en electricidad

Tabla 6 Evolucioacuten del factor de capacidad por tecnologiacuteas de aprovechamiento de fuentes de energiacutea

renovables Fuente IRENA [23] Elaboracioacuten propia


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Aunque a corto plazo no se preveacute que haya unas necesidades significativas de

almacenamiento estacional la poliacutetica energeacutetica debe considerar esta posibilidad

como una oportunidad real que antildeadir a los sistemas de almacenamiento de bateriacuteas

Se estima que en 2050 creceraacuten significativamente las necesidades de

almacenamiento de hidroacutegeno para integrar grandes cuotas de energiacutea solar y eoacutelica

ya que se va a producir cada vez maacutes una mayor electrificacioacuten de la demanda en los

diferentes sectores que se va a abastecer a partir de energiacuteas renovables Esto puede

ser una solucioacuten al problema que se plantea del aumento en la generacioacuten ya que

puede producir saturacioacuten en los nodos de interconexioacuten eleacutectrica

El horizonte proyectado por IRENA deberiacutea hacernos repensar el desarrollo actual

respecto a muchas de las iniciativas presentadas cuya replicabilidad no estaacute en

consonancia con la madurez del proceso

Por lo tanto habraacute que seguir analizando cuaacutel es el sistema o sistemas de

almacenamiento energeacutetico oacuteptimos de los desarrollados hasta la fecha y los maacutes

innovadores en los proacuteximos antildeos considerando tambieacuten la hibridacioacuten con

120636119912119944 = 120787120782

120636119927119914 = 120787120782 120636119916119949119942119940 = 120789120782

120636119913119916 = 120790120782

120636119912119957 = 120786120782

120636119912119949 = 120789120790

120636119914119930 = 120788120782

120636119914119919 = 120791120782

120636119917119933 = 120783120791

Figura 16 Esquema resumen de eficiencias en el proceso de transformacioacuten almacenamiento y reconversioacuten

de la energiacutea primaria en electricidad de las principales tecnologiacuteas renovables despreciando las peacuterdidas

asociadas al transporte de los vectores energeacuteticos

Fuentes Rendimientos (120636) Ag Media de aerogeneradores (Center for Sustainable Systems) [24] FV Media

de paneles solares (GreenMatch) [25] CH Central Hidroeleacutectrica (Bureau of Reclamation) [26] CS Campo

Solar (Protermosolar) [27] Elec electrolizador tipo PEM (Libro Naturgy) [15] Al almacenamiento H2 (TampE)

[28] PC=Pila de Combustible tipo PEM (Libro Naturgy) BE= Bateriacutea electroquiacutemica de ion-litio en ciclo de

carga y descarga (MDPI) [29] At= Almacenamiento teacutermico en sales fundidas (Protermosolar) Elaboracioacuten

propia


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almacenamiento (las ya existentes bateriacuteas de ion-litio volantes de inercia bombeo

etc)

La hibridacioacuten de la eoacutelica con la fotovoltaica supone un hito que deberiacutea ser la base

del desarrollo de la generacion de electricidad de forma centralizada con el fin de

aprovechar la capacidad de evacuacioacuten y de dar firmeza a la generacioacuten renovable

situacioacuten para la que es interesante analizar la utilizacion del hidroacutegeno como sistema

de almacenamiento y generacioacuten posterior de energiacutea eleacutectrica

En la Fundacioacuten Renovables hemos simulado mediante un modelo basado en datos

reales la hibridacioacuten de un parque eoacutelico de 15 MW con otro solar de 15 MWp

sumando una potencia instalada de 30 MW para un nudo de evacuacioacuten de red de 15

MW con el fin de analizar los vertidos disponibles por una generacioacuten superior a la

potencia de evacuacioacuten

En base a los datos de energiacutea eleacutectrica vendida a la red se ha calculado la energiacutea

eleacutectrica excedentaria que no puede ser aprovechada por las limitaciones impuestas

por el nudo de evacuacioacuten

De acuerdo al desarrollo horario en las siguientes figuras podemos ver como la eoacutelica

y la fotovoltaica tienen elementos de complementariedad (figura 16) pero donde

realmente se complementan es en el desarrollo estacional (figura 17)

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Ene

rgiacutea

(M

Wh

)

Horas

Energiacutea eoacutelica vendida (MWh) Energiacutea solar vendida (MWh) Excedentes (MWh)

Figura 17 Distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica vendida y de los excedentes del parque en estudio Elaboracioacuten propia


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Los excedentes distribuidos en nuestro caso de forma anual en 24 horas se calculan

por el promedio de las horas en las que si existen excedentes (principalmente de 600h

a 1900h coincidente con la distribucioacuten gaussiana caracteriacutestica de la curva de

generacioacuten solar fotovoltaica) para dimensionar la capacidad del electrolizador Una

vez calculado nos permitiraacute obtener los excedentes de energiacutea eleacutectrica que seraacuten

aprovechados por el electrolizador su produccioacuten de H2 teniendo en cuenta el

consumo de electricidad y la eficiencia en funcioacuten de la carga a la que es sometido

calculada de forma proporcional a la desviacioacuten respecto al punto de funcionamiento

oacuteptimo del electrolizador De forma anaacuteloga se determina la capacidad de la pila de

combustible en base al promedio de las horas en las que se produce H2 (coincidentes

con las que se producen excedentes de electricidad) y su reconversioacuten en electricidad

teniendo en cuenta su consumo y su factor de carga

Hay que matizar que se ha escogido un electrolizador y una pila de combustible tipo

PEM para los caacutelculos realizados por sus ventajas de flexibilidad de operacioacuten y tiempo

de respuesta lo que los hacen adecuados para su hibridacioacuten con tecnologiacuteas de

generacioacuten renovables como se ha mencionado con anterioridad

El escenario proyectado es el almacenamiento estacional del H2 para su reconversioacuten e

inyeccioacuten en la red cuando la remuneracioacuten por MWh de electricidad vertida es mayor

Por ello en base a los excedentes del parque distribuidos de forma estacional se

calcula la produccioacuten de H2 en funcioacuten de la capacidad del electrolizador calculada

anteriormente Tomando la estacioacuten con mayor produccioacuten de H2 calculamos su

volumen a una presioacuten de 200 bar y por tanto la capacidad del sistema de

almacenamiento La razoacuten de optar por un sistema estacional sobredimensionado se

basa en poder aprovechar las ventajas de almacenamiento temporal que aporta en

contraposicioacuten con otros vectores energeacuteticos


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Se ha realizado un anaacutelisis de sensibilidad con el coste de la electricidad utilizada en el

electrolizador partiendo de un coste cero pues de otra manera la electricidad

excedentaria generada seriacutea desperdiciada

Por otro lado los resultados de un escenario definido a partir de la utilizacioacuten de

electricidad procedente de la red en horas de bajo precio para producir y almacenar

hidroacutegeno con el fin de incrementar el factor de uso de los electrolizadores al margen

de la no sostenibilidad de un mix que no es 100 renovable no suponen una ventaja

econoacutemica tanto por el factor de capacidad de la planta hibridada como por los

costes de oportunidad y de generacioacuten de la electricidad de la red y de la planta

respectivamente

En base al procedimiento de caacutelculo utilizando al descuento de los flujos de caja y los

datos del parque eoacutelico y solar empleados el resultado obtenido dista mucho de ser

competitivo principalmente por el peso de las inversiones a llevar a cabo La todaviacutea

poca madurez de la tecnologiacutea de los electrolizadores y de las pilas de combustible

introducen un alto coste unitario de los equipos (1200 eurokW y una vida uacutetil de unas

42200 horas para los electrolizadores y 1000 eurokW para la pila de combustible)

representando entre ambos el 92 del Capex

Ante tal magnitud cabe pensar que la hibridacioacuten de un parque de generacioacuten

renovable con un electrolizador tendriacutea que ser fuertemente subvencionada en torno

a un 80 con parte de los Fondos Next Generation EU recogidos en Espantildea en el Plan

de Recuperacioacuten Transformacioacuten y Resiliencia (PRTR) concretamente en los asignados

0

500

1000

1500

2000

2500

Primavera Verano Otontildeo Invierno

Ene

rgiacutea

(M

Wh

antilde

o)

Estaciones

Excedentes (MWh)

Figura 18 Excedentes del parque de estudio distribuidos por estaciones de un antildeo Elaboracioacuten propia


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al Componente 9 destinados al hidroacutegeno dado el beneficio medioambiental positivo

que implicariacutea su integracioacuten en la red eleacutectrica

La combinacioacuten entre subvenciones y precios de venta de electricidad mayores por su

gestionabilidad es otra de las variables que se ha analizado lo que supone encontrar

puntos de rentabilidad en un modelo eleacutectrico en el que la generacioacuten firme tenga un

plus de precio al fijado por el pool actual Esta consideracioacuten deberiacutea limitar la

realizacioacuten de plantas a las necesidades exigidas para un adecuado desarrollo

tecnoloacutegico del proceso ya que un mayor ritmo supone un sobrecoste anticipado que

acaba siendo contraproducente

En el estado del arte de la tecnologiacutea el aumento de la capacidad de produccioacuten del

electrolizador y por tanto del H2 producido tampoco arroja mejoras significativas

dado que el iacutendice de progreso del Capex en relacioacuten con el tamantildeo en la actualidad no

es significativo

La comparacioacuten tambieacuten se llevoacute a cabo en un modelo con hibridacioacuten basada en

bateriacuteas electroquiacutemicas de ion-litio y en condiciones de disentildeo operativo similares el

resultado es diametralmente opuesto al obtenerse un resultado econoacutemico positivo

Este resultado estaacute generado no solo por un menor Capex sino sobre todo por una

mayor utilizacioacuten porque la bateriacutea consigue reconvertir casi un 350 maacutes los

excedentes en energiacutea eleacutectrica final que el electrolizador como puede observarse en

las siguientes figuras


Uti

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Ene

rgiacutea

(M

Wh

)

Horas

Excedentes noaprovechadosPeacuterdidas de energiacutea en elproceso de transformacioacutenH2 no aprovechado parareconvertir en electricidadPeacuterdidas en el proceso dereconversioacutenH2 reconvertido en energiacuteaeleacutectrica

Figura 19 Peacuterdidas en el proceso de transformacioacuten de la energiacutea en el caso del uso de H2 como respaldo de la generacioacuten de electricidad renovable

Elaboracioacuten propia

Figura 20 Peacuterdidas en el proceso de transformacioacuten de la energiacutea en el caso del uso de bateriacuteas como respaldo de la generacioacuten de electricidad renovable


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Ene

rgiacutea

(M

Wh

)

Horas

Excedentes noaprovechados

Peacuterdidas en la bateriacutea

Peacuterdidas en el inversor

Energiacutea eleacutectricareconvertida por la bateriacutea

Excedentes


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co

mo

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pri

ma

A raiacutez de los resultados obtenidos queda de manifiesto que debemos seguir

avanzando en la mejora de la tecnologiacutea relacionada con el hidroacutegeno Sin embargo si

se constata la idoneidad no solo de la hibridacioacuten sino del uso de bateriacuteas de

almacenamiento de ion litio la unioacuten del parque eoacutelico con un parque solar

fotovoltaico del mismo tamantildeo incrementa las horas de funcionamiento en un 161

A continuacioacuten se muestran las diferencias tecnoloacutegicas y econoacutemicas maacutes

significativas entre los electrolizadores PEM y las bateriacuteas electroquiacutemicas de ion litio

Electrolizador PEM Bateriacuteas electroquiacutemica ion litio

Eficiencia () 70 80

Vida uacutetil (antildeos) 48 10

Capex (eurokW y eurokWh) 1200 11645

Materia prima Agua y electricidad Electricidad

Emplazamiento Impuesto por la disponibilidad de

agua Versatilidad

Carga parcial miacutenima respecto a la potencia nominal

5 ~ 0

Elementos auxiliares

Sistema de tratamiento de agua compresor sistema de

almacenamiento y pila de combustible

Inversor DCAC y ACDC (salvo si la energiacutea eleacutectrica es DC)

Los resultados obtenidos corresponderiacutean a un proyecto de estas caracteriacutesticas

llevado a cabo en 2021 Sin embargo seguacuten estudios realizados para los antildeos 2030 y

2050 en referencia a sistemas de almacenamiento estacionales se puede observar

que con la utilizacioacuten del hidroacutegeno se produciraacute una reduccioacuten en el coste de la

electricidad

Tabla 7 Comparativa entre electrolizadores PEM y bateriacuteas electroquiacutemicas de ion-litio



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Por el contrario en las estimaciones realizadas para los antildeos 2030 y 2050 se preveacute que

el coste no disminuiriacutea en la electricidad producida en centrales de bombeo (PHS) o en

plantas con turbina a gas comprimido (CAES)

Nos queda mucho recorrido sobre todo atendiendo al funcionamiento no continuo de

los electrolizadores y a los efectos que tiene esta praacutectica tanto en el rendimiento y la

vida uacutetil de los equipos como en el coste antildeadido por un menor nuacutemero de horas de

utilizacioacuten

Produccioacuten de combustibles a partir del hidroacutegeno

El H2 puede ser empleado como materia prima para producir otros combustibles

sinteacuteticos derivados lo que supone almacenar hidroacutegeno de una forma maacutes versaacutetil

aprovechando las ventajas que ofrecen los distintos combustibles para su integracioacuten

en las aplicaciones de uso final sin que se tengan que modificar los sistemas

actualmente existentes dada la naturaleza quiacutemica de sus propiedades

Los combustibles sinteacuteticos liacutequidos en condiciones ambientales poseen ventajas

frente a los gaseosos en cuanto a densidad energeacutetica se refiere que los hace

utilizables para aplicaciones de movilidad al poder transportar mayor cantidad de

combustible por volumen incrementando la autonomiacutea de los medios de transporte

en general

A partir del H2 se pueden obtener otros electrocombustibles tanto en estado liacutequido

(Power-to-Liquids P2L los productos Fischer-Tropsch (FT) (e-dieacutesel e-gasolina o e-

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

H2 PtPPEMPEM

H2 PtP H2 PtP H2 PtGPEM HENG

H2 PtGPEM

methan

PHS CAES

LCO

E (U

SDM

Wh

)

2030 2050

Figura 21 Reduccioacuten de los costes de electricidad seguacuten Fuente Technology Roadmap Hydrogen and Fuel Cells (aeh2org) [30] Elaboracioacuten propia


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queroseno) e-metanol (MeOH) y el hidroacutegeno transportado en compuestos liacutequidos

orgaacutenicos portadores de hidroacutegeno (LOHC)) como en estado gaseoso (Power-to-gas

P2G metano y amoniacuteaco)

Estos combustibles poseen propiedades fisicoquiacutemicas ideacutenticas a los productos

petroliacuteferos de origen foacutesil (o a las sustancias producidas a partir de combustibles

foacutesiles) y suponen una manera de producir combustibles sinteacuteticos y almacenar

hidroacutegeno (y en primer teacutermino electricidad renovable) capaz de integrarse

faacutecilmente en la infraestructura logiacutestica existente (gasoductos buques cisterna

infraestructura de reabastecimiento de combustiblehellip) Sin embargo aunque no

implican ninguna barrera teacutecnica en su uso final los principales inconvenientes son la

baja eficiencia energeacutetica global (tanto en el proceso de obtencioacuten como en la

tecnologiacutea final de uso en la combustioacuten) y el coste del proceso de produccioacuten al

margen de significar un apoyo a la continuidad de un modelo energeacutetico insostenible

Existen propuestas de almacenartransportarusar hidroacutegeno a traveacutes de estos

electrocombustibles si se utilizan directamente como es el caso del amoniacuteaco o del

metanol sin olvidar que en los procesos de combustioacuten (a excepcioacuten del H2 y el NH3)

contaminan exactamente igual que sus anaacutelogos de origen foacutesil

1 Metano Mediante el proceso de hidrogenacioacuten se produce la metanizacioacuten

del CO2 produciendo de esta forma metano sinteacutetico La propuesta de

produccioacuten del metano sinteacutetico a partir del H2 podriacutea distribuirse de forma

sencilla en la red de gas natural existente

Figura 22 Diagrama explicativo de la produccioacuten de electrocombustibles Fuente European Technology and Innovation Platform [31] Traduccioacuten al espantildeol del original


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2 Amoniaco El amoniacuteaco (NH3) es un gas incoloro con un olor muy caracteriacutestico

Es 16 veces maacutes ligero que el aire El NH3 es faacutecilmente licuable debido al

fuerte enlace de hidroacutegeno entre las moleacuteculas A una presioacuten de una

atmoacutesfera hierve por debajo de la temperatura ambiente a unos -333 degC por

lo que puede conservarse en estado liacutequido bajo presioacuten a temperaturas bajas

mediante su refrigeracioacuten o almacenado bajo presioacuten Esto hace que se

requiera de un equipo especial para su almacenaje y dispensado

Se trata del segundo quiacutemico industrial maacutes producido en el mundo y la

principal materia prima producida a partir del hidroacutegeno Seguacuten el informe

Hydrogen A renewable energy perspective publicado por IRENA [14] se

producen alrededor de 175 millones de toneladas al antildeo de las cuales casi el

90 se destinan como materia prima para la fabricacioacuten de fertilizantes

sinteacuteticos nitrogenados soacutelidos o gaseosos empleados en el sector agriacutecola

(urea nitrato de amonio sulfato de amonio) y para la produccioacuten de otros

productos quiacutemicos

El amoniacuteaco tiene una densidad energeacutetica de 186 MJkg aproximadamente la

mitad que la del petroacuteleo y comparable a la de la biomasa por lo que ademaacutes

de su uso como materia prima surge junto con el hidroacutegeno un intereacutes por su

utilizacioacuten como vector energeacutetico para desplazar el uso de combustibles foacutesiles

en aquellos sectores maacutes difiacuteciles de descarbonizar El amoniacuteaco resulta

interesante por ser el uacutenico portador de energiacutea derivado del H2 libre de

carbono durante su combustioacuten al igual que el hidroacutegeno puro

En su combustioacuten el amoniacuteaco no arde con facilidad ni mantiene la combustioacuten

debido a su bajo iacutendice de cetano y a la baja velocidad de la llama excepto para

mezclas estrechas de amoniacuteaco-aire del 15-25 en volumen de aire lo que

dificulta su aplicacioacuten en los motores de combustioacuten Cuando se mezcla con

oxiacutegeno arde con una llama de color verde amarillento paacutelido

Sin embargo el amoniacuteaco es un compuesto quiacutemico altamente toacutexico para los

seres humanos si se inhala ademaacutes de provocar graves quemaduras en la piel y

dantildeos en los ojos si se entra en contacto con eacutel El amoniacuteaco tiene la propiedad

de disolverse faacutecilmente en el agua siendo una sustancia muy toacutexica para la

vida acuaacutetica con efectos duraderos en el tiempo si se producen fugas en

masas de agua Se trata ademaacutes de un gas inflamable y si su combustioacuten no

estaacute perfectamente optimizada puede ser una fuente de emisiones de oacutexido

nitroso (NO2) un gas de efecto invernadero con 300 veces mayor potencial de


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calentamiento global que el CO2 ademaacutes de la posible emisioacuten de amoniacuteaco no

quemado tras su combustioacuten y su potencial efecto venenoso y contaminante

Mediante el proceso de Haber-Bosch (HB) se consigue sintetizar la moleacutecula

del amoniacuteaco (NH3) a partir del H2 y del nitroacutegeno (N2) Para que el amoniacuteaco se

considere un electrocombustible es necesario que el H2 proceda de electroacutelisis

con electricidad renovable Sin embargo el N2 actualmente se obtiene a partir

de la eliminacioacuten del oxiacutegeno del aire a traveacutes de la reaccioacuten de combustioacuten del

metano y todaviacutea no existe una alternativa clara de produccioacuten de N2 libre de

carbono que sustituya el meacutetodo de produccioacuten actual pues todas las

propuestas se encuentran en una fase prematura de investigacioacuten y desarrollo

A nivel mundial se genera un promedio de casi tres toneladas de CO2 por cada

tonelada de NH3 producido

3 Produccioacuten de hidrocarburos liacutequidos Se pueden producir hidrocarburos

liacutequidos a partir de un gas de siacutentesis mediante la combinacioacuten de moleacuteculas

simples de H2 y carbono (C) para dar lugar a moleacuteculas de cadena maacutes larga

con una composicioacuten similar a los productos liacutequidos derivados del petroacuteleo

(proceso quiacutemico de Fischer-Tropsch (FT)) Los hidrocarburos obtenidos son

combustibles con faacutecil salida en el mercado sobre todo porque no tienen

ninguna barrera teacutecnica en su uso final No obstante el principal inconveniente

es la baja eficiencia energeacutetica global y los altos costes Por ejemplo en la

actualidad el coste del queroseno sinteacutetico es entre 4 y6 veces superior sin

contar los impuestos sobre carbono

4 Metanol El metanol (CH3OH) es un compuesto quiacutemico cuyo estado de

agregacioacuten a temperatura y presioacuten ambiente es liacutequido con baja densidad

incoloro inflamable y altamente toacutexico para los seres humanos

El metanol se produce de forma tradicional a partir de fuentes de carbono

concentradas como el gas natural o el carboacuten Actualmente alrededor del 65

de la produccioacuten de metanol se basa en el proceso SMR mientras que el resto

(35) los hace en gran medida en la gasificacioacuten del carboacuten Para producir

metanol el gas natural y el carboacuten tienen que convertirse en gas de siacutentesis La

eficiencia global de la conversioacuten energeacutetica de una planta SMR se situacutea en

torno al 70 mientras que en el caso de la conversioacuten de carboacuten en metanol

la eficiencia es del orden del 50-60

El metanol puede producirse utilizando energiacutea renovable y materias primas

renovables pero dando lugar a emisiones de GEI significativamente menores

durante todo su ciclo de vida (unos 05 kg de dioacutexido de carbono equivalente

(CO2-eq) por kg de metanol en el caso del gas natural frente a 26-38 kg de


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CO2-eq kg de metanol para el carboacuten) En la actualidad tan soacutelo un 02 del

metanol producido a nivel mundial proviene de fuentes renovables

Para producir una tonelada de metanol se necesitan aproximadamente unas

138 t de CO2 y 019 t de H2 (aproximadamente 17 t de agua) Para producir

una tonelada de e-metanol se necesitan unos 10-11 MWh de electricidad la

mayor parte para la electroacutelisis del agua

El metanol es un producto clave en la industria quiacutemica utilizaacutendose

principalmente como materia prima para la produccioacuten de otros productos

quiacutemicos como el formaldehiacutedo el aacutecido aceacutetico y los plaacutesticos Actualmente

se producen alrededor de 98 millones de toneladas al antildeo casi todo a partir de

combustibles foacutesiles (gas natural o carboacuten) Las emisiones del ciclo de vida de la

produccioacuten y del uso actuales del metanol son de alrededor de 03

gigatoneladas de CO2 al antildeo (aproximadamente el 10 de las emisiones totales

del sector quiacutemico) La produccioacuten de CH3OH casi se ha duplicado en la uacuteltima

deacutecada y seguacuten el informe Innovation Outlook Renewable Methanol de IRENA

[32] la produccioacuten podriacutea aumentar a 500 millones de toneladas al antildeo 2050

De la misma forma que el H2 y el NH3 adicionalmente a su utilidad como

materia prima el metanol puede ser empleado como combustible en el

transporte Sin embargo cuando se quema se producen emisiones de GEI y de

partiacuteculas contaminantes Por otro lado la energiacutea quiacutemica del metanol puede

convertirse en energiacutea eleacutectrica a temperatura ambiente mediante pilas de

combustible de metanol (DMFC) sin embargo este proceso de transformacioacuten

tampoco estaacute libre de emisiones

En la actualidad al igual que con el H2 el principal obstaacuteculo para la produccioacuten

de metanol renovable es su mayor coste en comparacioacuten con las alternativas

basadas en combustibles foacutesiles Seguacuten el informe anteriormente citado el

coste de la produccioacuten de metanol a partir de combustibles foacutesiles se situacutea

entre 84 y 210 eurot mientras que los costes de produccioacuten de bioetanol y e-

metanol se estiman actualmente entre 269 y 647 eurot y 1008 y2016 eurot

pudiendo llegar a reducirse en 2050 hasta los 185-470 eurot y 210-529 eurot

respectivamente

5 Compuestos liacutequidos orgaacutenicos portadores de hidroacutegeno (LOHC Liquid

Organic Hydrogen Carriers) Son compuestos orgaacutenicos cuyo estado de

agregacioacuten a presioacuten y temperatura atmosfeacuterica es liacutequido (ademaacutes de no ser

volaacutetil en estas condiciones) capaces de absorber H2 mediante reacciones

quiacutemicas de hidrogenacioacuten y liberar hidroacutegeno mediante reacciones de

deshidrogenacioacuten Estas cualidades les permiten ser empleados como medios


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de almacenamiento de hidroacutegeno que puede ser transportado en estado

liacutequido en condiciones ambientales

Necesitamos avanzar en procesos de investigacioacuten para conseguir meacutetodos de

produccioacuten menos intensivos en energiacutea y sin emisiones que necesariamente deben

pasar por una mejor integracioacuten de fuentes de energiacutea renovables para la produccioacuten

de estos electrocombustibles Actualmente se basan principalmente en procesos

termoquiacutemicos cuyos requerimientos energeacuteticos son elevados dadas las altas

presiones y temperaturas de operacioacuten necesarias para llevar a cabo las reacciones

quiacutemicas Estos requerimientos sumados a las necesidades energeacuteticas para producir

hidroacutegeno nos muestran la realidad de que detraacutes de cada electrocombustible existe

una multitud de procesos de transformacioacuten de energiacutea (y por tanto de peacuterdidas) que

hacen cuestionarse algunas aplicaciones propuestas para el uso de estos Debemos ser

eficientes en el uso de la energiacutea e intentar cubrir nuestras necesidades con el

menor consumo y transformacioacuten de energiacutea posible

Con respecto a los costes si el hidroacutegeno renovable todaviacutea es caro estos

electrocombustibles lo son maacutes auacuten El estudio publicado en la revista cientiacutefica

Renewable and Sustainable Energy Reviews [33] concluye que las producciones

estaraacuten en el rango de 200-280 euroMWhcombustible en 2015 y 160-210 euroMWhcombustible en

2030

Aplicaciones del hidroacutegeno en la industria

Dado que el hidroacutegeno no es una fuente de energiacutea primaria sino un vector energeacutetico

que requiere de una conversioacuten que implica importantes peacuterdidas de energiacutea requiere

una reflexioacuten sobre la escala y velocidad necesaria para su desarrollo uso y capacidad

de suministro

Sus aplicaciones deben centrarse en aquellos sectores en los que la electricidad no

pueda tener cabida bien por el proceso del que se trate por su utilizacioacuten como

elemento quiacutemico o por la necesidad de funcionamiento no conectado a la red

eleacutectrica lo que exige la existencia de sistemas de almacenamiento Obviamente salvo

por razones de eficiencia y sus requisitos de operacioacuten el hidroacutegeno no deberiacutea ser un

vector energeacutetico utilizable de forma amplia

En Espantildea se consumen 500000 toneladas de hidroacutegeno al antildeo El 99 de ese

hidroacutegeno es producido a base de gas natural sin captura de CO2 (gris) El 6 del

consumo total de gas natural en Espantildea se destina a la produccioacuten de hidroacutegeno La

praacutectica totalidad de este consumo se produce en las plantas de fabricacioacuten de


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productos industriales y en las refineriacuteas siendo Repsol el mayor productor y

consumidor de hidroacutegeno del paiacutes con el 72 del total Por sectores el consumo se

reparte en un 70 como materia prima principalmente en refineriacuteas

(mayoritariamente las situadas en Huelva Cartagena Puertollano y Tarragona) un

25 en faacutebricas de productos quiacutemicos de uso industrial (amoniacuteaco) y el 5 restante

en sectores como el metaluacutergico

Obviamente la electrificacioacuten de la demanda y la menor necesidad de combustibles

foacutesiles en el futuro van a reducir la utilizacioacuten del hidroacutegeno al descender la produccioacuten

de las refineriacuteas

En la industria del refino el H2 se emplea en el proceso de hidrotratamiento del

petroacuteleo para eliminar el azufre el nitroacutegeno y otras impurezas Como ejemplo en el

proceso de hidrotratamiento del dieacutesel se utiliza una relacioacuten hidroacutegenodieacutesel que se

situacutea en el rango de los 200-700 Nm3m3

En las refineriacuteas tambieacuten se emplea el hidroacutegeno en el hidrocraqueo para mejorar los

crudos maacutes pesados rompiendo sus moleacuteculas de cadena larga y convirtieacutendolos en

crudos maacutes ligeros proceso en el que se rompe el enlace carbono-carbono

Por uacuteltimo en la industria del refino se destaca la hidrodesulfuracioacuten que tiene el fin

de reducir el contenido de azufre que se encuentra en las fracciones de petroacuteleo

rompiendo los enlaces carbono-azufre En un proceso en el que se realiza la

hidrodesulfuracioacuten de un caudal de dieacutesel se necesitan aproximadamente 0050 kgh

de hidroacutegeno por cada kgh del combustible foacutesil Conforme los requisitos de las

emisiones de oacutexidos de azufre (Sox) se han ido haciendo maacutes estrictos se ha dado

lugar a un progresivo aumento de la demanda de hidroacutegeno en las refineriacuteas para la

desulfuracioacuten de los combustibles foacutesiles

En la industria quiacutemica se emplea la composicioacuten molecular del H2 para la elaboracioacuten

de productos quiacutemicos como el amoniacuteaco y el metanol para su uso en fertilizantes

productos quiacutemicos en general para la produccioacuten de biocombustibles resinas

poliacutemeros plaacutesticos etc

En la industria metaluacutergica el hidroacutegeno se emplea en la manufactura de hierro acero

y aleaciones Una de las etapas en las que se requiere su uso es en el proceso de

recocido para restaurar la ductilidad del metal ademaacutes de en otras aplicaciones como

agente reductor


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La descarbonizacioacuten de la produccioacuten de acero y cemento con hidroacutegeno tendriacutea un

coste de 60 doacutelares por tonelada de CO2 seguacuten BloombergNEF siendo este precio

superior al actual del reacutegimen de comercio de derechos de emisioacuten de la UE pero

inferior al precio global del carbono de 75 doacutelares por tonelada para el 2030

recomendado por el Fondo Monetario Internacional (FMI) La siguiente figura muestra

la variacioacuten del coste por sectores

Otros procesos industriales con un menor peso en el consumo final de H2 son la

fabricacioacuten de vidrio (se burbujea para evitar la oxidacioacuten de algunos elementos) de

alimentos (hidrogenacioacuten de grasas) de productos quiacutemicos especializados y a granel

semiconductores y refrigeracioacuten de los generadores eleacutectricos Su participacioacuten

conjunta representa solamente el 1 de la demanda mundial de hidroacutegeno

El hidroacutegeno en el transporte

El modelo de transporte futuro debe estar basado en la utilizacioacuten de la electricidad

los biocombustibles o el hidroacutegeno en sustitucioacuten de los combustibles foacutesiles

actualmente utilizados de forma generalizada

El hidroacutegeno se integra de forma directa en el transporte a traveacutes del uso de pilas de

combustible para la produccioacuten de electricidad (FCEV) del gas natural y los

biocombustibles utilizados en motores de combustioacuten interna y de la electricidad con

el uso de los coches eleacutectricos con almacenamiento en bateriacuteas (VEB)

La utilizacioacuten del hidroacutegeno en pilas de combustible presenta como ventajas una

mayor autonomiacutea y menores tiempos de recarga asiacute como una reduccioacuten de la tara lo

Figura 23 Coste de la reduccioacuten de CO2 con hidroacutegeno Fuente BloombergBNEF Hydrogen Economy Outlook [10]


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que lo hace especialmente interesante para aquellas necesidades en las que la

distancia y el peso de la carga a transportar es factor diferencial como puede ser el

transporte pesado por carretera y la navegacioacuten naval o aeacuterea

El objetivo principal es que se produzca la electrificacioacuten de los vehiacuteculos con

motores de combustioacuten interna que son los que utilizan mayoritariamente

combustibles foacutesiles con la utilizacioacuten de hidroacutegeno en pilas de combustible o

directamente en vehiacuteculos eleacutectricos con almacenamiento en bateriacuteas

El punto de debate es la identificacioacuten de en queacute usos se debe utilizar el hidroacutegeno

siendo conscientes de que el proceso de obtencioacutenutilizacioacuten es doblemente ciacuteclico

generacioacuten de electricidad-produccioacuten de hidroacutegeno mediante electroacutelisis-uso en pilas

de combustible para producir la electricidad necesaria para la movilidad del vehiacuteculo

Al fin y al cabo tienen el mismo uso y en los procesos de transformacioacuten se producen

peacuterdidas de energiacutea que ocasionan una disminucioacuten de la eficiencia de los procesos

razoacuten por la que los usos deben ser aquellos en los que el modelo eleacutectrico no cumple

alguno de los requisitos de autonomiacuteapeso

El sector transporte es uno de los primeros sectores que ha incorporado la tecnologiacutea

del hidroacutegeno en sus diferentes modalidades transporte por carretera ligero y pesado

mariacutetimo ferroviario y aeacutereo

Transporte ligero

En este apartado se incluyen los vehiacuteculos automoacuteviles los de transporte de

mercanciacuteas de menor volumen o de hasta 35 toneladas como maacuteximo o los que

realicen distancias cortas

En la siguiente figura se pueden observar maacutes detalladamente los valores de eficiencia

de cada uno de los procesos resaltando aquellos en los que se producen las mayores

peacuterdidas


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La eficiencia de los coches eleacutectricos es de un 77 es decir de 100 unidades de

energiacutea de electricidad soacutelo 23 se pierden y el resto se transforma en energiacutea

mecaacutenica para accionar las ruedas del coche En un coche convencional con motor de

combustioacuten interna de 100 unidades de energiacutea contenida en el combustible soacutelo 30

son transformadas para el fin uacuteltimo de accionar las ruedas mientras que el resto se

pierde (principalmente en energiacutea teacutermica en forma de calor) debido a la eficiencia de

los motores teacutermicos comparados con los eleacutectricos (30 frente a un 90-94

aproximadamente)

En cuanto a los vehiacuteculos que funcionan con pilas de combustible con hidroacutegeno

procedente de fuentes renovables la eficiencia global es del 33 Esto quiere decir

que de 100 unidades de energiacutea contenida se pierden un total de 67 unidades

principalmente en el proceso de transformacioacuten del hidroacutegeno a electricidad y en

menor medida aunque tambieacuten se debe considerar en el proceso de electroacutelisis en el

que se disocia la moleacutecula de agua razoacuten por la que siacute se debe avanzar hacia un

modelo eleacutectrico y abandonarse la idea del de celdas de combustible

Respecto a las eficiencias que presentan los combustibles sinteacuteticos son mucho

menores si se comparan con las de los vehiacuteculos eleacutectricos ya que tienen unos valores

del 20 y del 16 para dieacutesel y la gasolina respectivamente

Figura 24 Datos de eficiencia de coches eleacutectricos transporte ligero Fuente Transport and Environment [34]


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En 2050 se espera alcanzar una eficiencia del 81 en la electrificacioacuten directa de

automoacuteviles desarrollando mejoras en la eficiencia de carga de las bateriacuteas en la

conversioacuten DCAC y en la eficiencia del motor eleacutectrico En cuanto a los vehiacuteculos de

uso particular con pilas de combustible se estima que se podraacute alcanzar una eficiencia

del 42 al incrementar la eficiencia en el proceso de conversioacuten de hidroacutegeno a

electricidad en el proceso de electroacutelisis y reduciendo las peacuterdidas en el transporte

almacenamiento y distribucioacuten principalmente

En referencia a los combustibles sinteacuteticos en este caso en estado liacutequido como el

dieacutesel y la gasolina se estima que alcanzaraacuten una eficiencia del 22 y del 18

(suponiendo esto un incremento de un 2 con respecto al antildeo 2020) producieacutendose

mejoras en el proceso de electroacutelisis para la obtencioacuten de hidroacutegeno en la captura de

CO2 y en el proceso de siacutentesis Fischer-Tropsch

Los camiones eleacutectricos de transporte ligero y los que utilizan pilas de combustible

presentan datos con los mismos valores de eficiencias tanto en sus procesos de

transformacioacuten como en sus peacuterdidas energeacuteticas

Las expectativas para 2050 al igual que con los vehiacuteculos de uso personal preveacuten que

los camiones eleacutectricos incrementaraacuten su eficiencia alcanzando un valor del 81

desarrollando mejoras en la eficiencia de carga de las bateriacuteas en la conversioacuten DCAC

Figura 25 Datos de eficiencia de camiones eleacutectricos transporte ligero Fuente Transport and Environment [34]


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y en la eficiencia del motor eleacutectrico En los camiones con pilas de combustible se

estima que se podraacute alcanzar una eficiencia del 42 al incrementar la eficiencia en el

proceso de conversioacuten de hidroacutegeno a electricidad en el proceso de electroacutelisis y

reduciendo las peacuterdidas en el transporte almacenamiento y distribucioacuten

principalmente

Respecto a los combustibles sinteacuteticos o electrocombustibles se calcula que se

alcanzaraacute una eficiencia del 29 para los hidrocarburos sinteacuteticos liacutequidos y del 28

para los hidrocarburos sinteacuteticos gaseosos como el metano Esto se debe a mejoras en

la eficiencia del proceso de electroacutelisis en la captura de CO2 y en los procesos de

siacutentesis de Fischer-Tropsch y metanizacioacuten o digestioacuten anaerobia asiacute como en el

incremento de la eficiencia de los motores de combustioacuten Cabe destacar tambieacuten que

este aumento global en la eficiencia con la utilizacioacuten de metano se produce debido a

una disminucioacuten de las peacuterdidas en el transporte el almacenamiento y la distribucioacuten

Como en el caso de los automoacuteviles los camiones con electrificacioacuten directa son la

mejor opcioacuten para el transporte ligero por sus altos valores de eficiencia aunque por

el contrario al recorrer largas distancias necesitan de bateriacuteas con gran capacidad lo

que ocasionariacutea un alto coste por lo que no seriacutea rentable usar camiones eleacutectricos

con bateriacuteas

Como conclusioacuten en el transporte ligero es maacutes recomendable fomentar el uso de

vehiacuteculos eleacutectricos Obviamente estamos considerando que la autonomiacutea del

vehiacuteculo eleacutectrico y los sistemas de recarga estaacuten plenamente desarrollados para

cubrir las necesidades de largas distancias

Transporte pesado

En este caso nos referimos a vehiacuteculos destinados al transporte de mercanciacuteas por

carretera tanto a nivel nacional como internacional (en los que el peso de los

productos o bienes supera las 35 toneladas pero no supera las 6 toneladas maacuteximas

permitidas) tranviacuteas autobuses camiones de carga o vehiacuteculos ligeros con uso

intensivo responsables de la gran parte de emisiones equivalentes de CO2 o que

recorren largas distancias

A diacutea de hoy en la flota de vehiacuteculos pesados de la Unioacuten Europea estaacuten registrados

62 millones de camiones [35] En la siguiente figura se observa que Espantildea tiene solo

un 10 de esta flota de camiones a nivel europeo mientras que es uno de los paiacuteses

que tiene una mayor presencia en el transporte a larga distancia representando el

13 de los 140 billones de vehiacuteculos por kiloacutemetro en el antildeo 2019 [36]


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Debido a que el dieacutesel sigue siendo el combustible que usan aproximadamente el 98

de los camiones cada vez maacutes se estaacute impulsando el uso de camiones con

combustibles alternativos buscando mejorar el rendimiento medioambiental del

transporte con estos vehiacuteculos

Por ello en Europa se estaacute comenzando a introducir en la flota de camiones vehiacuteculos

hiacutebridos enchufables vehiacuteculos eleacutectricos de bateriacutea y vehiacuteculos de pilas de

combustible teniendo una mayor presencia los vehiacuteculos de gas natural licuado o gas

natural comprimido

6480

21317

11

28

1014

0 5000 10000 15000 20000 25000

GNL

GNC

H2 FCEV

PHEV

BEV

Flota de camiones de combustible alternativo

0 50 100

GNL

GNC

H2 FCEV

PHEV

BEV

Porcentaje de camiones con combustibles alternativos en los

paiacuteses de la UE

Beacutelgica

Francia

Alemania

Italia

Luxemburgo

Espantildea

Suecia

Paiacuteses Bajos

Polonia18

Alemania17

Italia8

Espantildea13

Francia11

Rumania 3

Grecia 1

Repuacuteblica Checa 3

Paiacuteses Bajos 7

Otros EU27 paiacuteses19

140000 millones km de vehiacuteculos

Polonia 18

Alemania 16

Italia 15

Espantildea 10

Francia 10

Rumania 5

Grecia 4


Paiacuteses Bajos 3

Otros EU 27 16

62 millones de vehiacuteculos pesados (HDV)

Figura 26 Resumen de la flota de camiones de la UE (2019) y de los vehiacuteculos-kiloacutemetro (2019) por paiacutes

Fuente ACEA 2021 Eurostat 2020 Elaboracioacuten propia

Figura 27 Flota de camiones con combustibles alternativos de la UE totales y porcentajes por paiacutes en 2020 Fuente EAFO 2021 Elaboracioacuten propia


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Seguacuten datos del antildeo 2020 y que se pueden ver en la figura anterior a nivel europeo

se registraron 1014 vehiacuteculos de bateriacutea mientras que los de pilas de combustible

fueron 28 [37] Espantildea todaviacutea tiene un largo camino que recorrer para el impulso de

este tipo de combustibles alternativos en comparacioacuten con otros paiacuteses de la UE

Para el transporte pesado la principal aplicacioacuten y uso del hidroacutegeno es en el vehiacuteculo

eleacutectrico con pila de combustible debido a que estos vehiacuteculos tienen un mayor

consumo de combustible y necesitan de maacutes autonomiacutea y velocidad de carga que la

que puede prestar el coche eleacutectrico de bateriacuteas Actualmente se estaacuten produciendo

mejoras en la autonomiacutea del coche y del camioacuten eleacutectrico de bateriacuteas de hecho a nivel

comercial se estaacuten fabricando camiones eleacutectricos de bateriacutea (BET) con una autonomiacutea

de hasta 400 km utilizaacutendose principalmente para la logiacutestica urbana

El uso del hidroacutegeno en el vehiacuteculo eleacutectrico con pila de combustible se aplica sobre

todo para transporte pesado o camiones de carga en los que se utiliza el hidroacutegeno

como sustituto directo de los combustibles foacutesiles tradicionales producieacutendose asiacute su

descarbonizacioacuten En el caso concreto de un camioacuten pesado convencional se evitariacutean

unas emisiones de entre 30-35 gCO2t-km

En la siguiente figura se pueden observar las emisiones equivalentes de CO2 por

kiloacutemetro correspondientes a un camioacuten remolque de 40 t que se evitariacutean si se

utilizasen nuevas tecnologiacuteas yo combustibles alternativos como es el caso del

hidroacutegeno

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

DIESEL

VGN

GNL

FCET-H2 de GN

FCET-H2 de mix elec

FCET-H2 de eoacutelica

BET- mix energiacutea

BET- eoacutelica

BIODIESEL

BIOMETANO

BIOGNL

gCO2 equivalente por km

Tip

o d

e e

ne

rgiacutea

Figura 28 Emisiones del pozo a la rueda del camioacuten-traacuteiler de 40t GVW por tipo de energiacutea

Fuente CE DELFT amp TNO 2020 Elaboracioacuten propia


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De estos datos destaca que hay grandes diferencias en cuanto a la cantidad de

emisiones generadas en funcioacuten de cuaacuteles sean las fuentes de energiacutea utilizadas para

la produccioacuten de electricidad (para vehiacuteculos de bateriacutea) o para la produccioacuten de

hidroacutegeno (en vehiacuteculos de pilas de combustible) [38]

En el caso de FCET y BET en ambas situaciones se emite una menor cantidad de

emisiones cuando las fuentes de energiacutea son de origen renovable como es en este

caso la energiacutea eoacutelica Utilizando electricidad de origen renovable en un vehiacuteculo de

bateriacutea las emisiones disminuiriacutean en un 98 con respecto al gasoacuteleo y en un vehiacuteculo

de pilas de combustible estas emisiones se reduciriacutean en un 95

En cuanto a los costes para que las nuevas aplicaciones del hidroacutegeno sean

competitivas destaca que las relacionadas con la movilidad comercial como los

camiones para transporte de mercanciacuteas llegaraacuten a ser viables cuando se alcancen los

3 $kg Por otro lado de media los vehiacuteculos particulares llegaraacuten a ser viables

econoacutemicamente cuando logren los 2 $kg sin tener en cuenta los costes de

distribucioacuten

Se puede concluir que es en el transporte pesado con vehiacuteculos de pilas de

combustible donde el hidroacutegeno debe tener una mayor aplicacioacuten tanto por

economiacutea como por las caracteriacutesticas operativas del transporte el tamantildeo de la

carga y el recorrido medio de las rutas

En la figura siguiente se muestra la proyeccioacuten de precios del hidroacutegeno en funcioacuten de

la demanda del iacutendice de progreso y cuando seria competitivo para los diferentes

usos

Figura 29 Costes de produccioacuten de hidroacutegeno por sectores y regiones Fuente McKinsey DoE IEA [39]


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Transporte ferroviario

La apuesta por el ferrocarril como medio de transporte de pasajeros y de mercanciacuteas

es uno de los pilares de la poliacutetica energeacutetica y de la descarbonizacioacuten del transporte

por esta razoacuten la descarbonizacioacuten del ferrocarril es clave Las propuestas energeacuteticas

de impulso maacutes usuales son dos la tecnologiacutea basada en la electrificacioacuten y la

utilizacioacuten de pilas de combustible como sustitutos del anterior vector energeacutetico

utilizado hasta el momento el gasoacuteleo con el que se emiten grandes cantidades de

GEI

En mayo del antildeo 2019 el ferrocarril en Espantildea teniacutea una electrificacioacuten del 63 por lo

que el objetivo es alcanzar el 100 en 2025 como propone la Fundacioacuten Renovables

No compartimos la utilizacioacuten de las pilas de combustibles con hidroacutegeno como

sistema de traccioacuten de los ferrocarriles sobre todo si se considera que la produccioacuten

de hidroacutegeno se realiza con procesos electroacutelisis Estariacuteamos produciendo hidroacutegeno

con electricidad para posteriormente producir electricidad con este hidroacutegeno

La apuesta por las ceacutelulas de combustible solo tendriacutea sentido si la red ferroviaria no

estuviera electrificada

En Espantildea ya hay prototipos de trenes disentildeados para cercaniacuteas y medias distancias

que utilizan pilas de combustible de hidroacutegeno en sustitucioacuten del dieacutesel y que cuentan

con bateriacuteas intermedias que se recargan durante las frenadas y hacen de apoyo para

el arranque

El futuro del ferrocarril estaacute en la utilizacioacuten directa de electricidad en sustitucioacuten del

gasoacuteleo debido a que ya existen rutas totalmente electrificadas por lo que el uso de

pilas de combustible se destinaraacute para crear nuevas rutas que hoy en diacutea no se hayan

electrificado por no ser viables econoacutemicamente o en aquellas rutas en las que no

exista transporte ferroviario De esta forma tambieacuten se ahorran las peacuterdidas que se

producen en el proceso de electroacutelisis y sobre todo en el proceso de transformacioacuten

del hidroacutegeno en electricidad

Un ferrocarril de gasoacuteleo y uno eleacutectrico de 500 toneladas de carga tienen un consumo

unitario de 44 kWhkm y de 14 kWhkm respectivamente con la ventaja que presenta

el segundo al consumir electricidad directa de la red ahorraacutendose las peacuterdidas que se

produciriacutean en la combustioacuten del gasoacuteleo en un motor de combustioacuten interna


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Se estima que para el antildeo 2050 se produzca una reduccioacuten en las emisiones de CO2

equivalentes de entre el 35 y el 40 en el transporte por ferrocarril

A modo de resumen los esfuerzos se deberiacutean llevar a cabo para electrificar la red de

ferrocarriles y potenciar su uso tanto para viajeros como para mercanciacuteas tanto en

cercaniacuteas como en larga distancia Invertir en trenes que funcionen con hidroacutegeno y

no en electrificar el ferrocarril es un error tanto tecnoloacutegico como energeacutetico y de

gestioacuten de las inversiones en bienes y servicios puacuteblicos

Transporte mariacutetimo

Un objetivo claro en el desarrollo de un nuevo modelo energeacutetico es descarbonizar el

transporte mariacutetimo ya que el 3 de los GEI proceden de los barcos Histoacutericamente

los barcos siempre han utilizado combustibles foacutesiles de peor calidad los llamados

heavy fuel oiacutel con contenidos de azufre muy por encima de lo deseable Las razones

siempre tienen el mismo origen y son la economiacutea y la idea de que por donde se

mueven los grandes barcos no hay problemas de contaminacioacuten En 2020 se establecioacute

el liacutemite maacuteximo de 050 masamasa del azufre contenido en el combustible de los

barcos que se utilizan en el transporte de mercanciacuteas reducieacutendose asiacute el anterior que

estaba en un 350 masamasa

Esta situacioacuten es tema de discusioacuten por los problemas en los atraques en puertos

urbanos y la contaminacioacuten de estos barcos en un entorno que ya siacute importa porque

en muchos casos se trata de ciudades turiacutesticas y la contaminacioacuten no es buen

reclamo al margen de las protestas de la ciudadaniacutea

Se apuesta asiacute por los barcos sin fueloil en los que el stand by sea eleacutectrico y no esteacuten

con los motores en ralentiacute en plena ciudad con la consiguiente emisioacuten de gases

contaminantes a la atmoacutesfera Asiacute se reduciriacutean considerablemente las emisiones de

los buques atracados El objetivo seriacutea sustituir los motores auxiliares por la conexioacuten a

la red eleacutectrica (planteando tambieacuten que sea con origen en fuentes renovables como

por ejemplo con la utilizacioacuten de un generador eleacutectrico a partir de hidroacutegeno) durante

operaciones de escala en los puertos para cubrir la demanda de calefaccioacuten o

refrigeracioacuten para la iluminacioacuten y para el funcionamiento de los equipos informaacuteticos

y sistemas de mantenimiento Aunque respecto a la electrificacioacuten el gran haacutendicap

son las altas inversiones y la alimentacioacuten eleacutectrica que necesitan estos buques con

altos costes asociados A pesar de ello ya algunos puertos de Europa tienen las

instalaciones e infraestructuras para que sea posible el suministro de electricidad para

estas actividades auxiliares y para la propia navegacioacuten Debido a esto se opta por la

opcioacuten de cubrir los servicios miacutenimos con electricidad


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En el transporte mariacutetimo se debe cumplir el convenio Marpol [40] un convenio

internacional para prevenir y reducir al maacuteximo la contaminacioacuten del medio marino

por los buques tanto en su fase de funcionamiento como en situaciones ocasionadas

accidentalmente como el vertido o el derrame de hidrocarburos en alta mar

Pero hoy en diacutea en determinadas praacutecticas el cumplimiento de este convenio es

miacutenimo Uno de los problemas que ocurren con mayor frecuencia es el de los vertidos

procedentes del lavado de tanques en alta mar que suele llevarse a cabo durante la

noche para no tener que realizarlo en el puerto De igual forma ocurre con los vertidos

de residuos procedentes de la limpieza de las sentinas de los barcos Las sentinas son

el espacio o lugar que se encuentra en la parte inferior de los barcos en la que se

almacenan todos los desperdicios del barco mezcla de aguas y residuos aceites o

filtraciones generadas en el funcionamiento habitual Su limpieza perioacutedica se deberiacutea

realizar en tierra pero hay constancia de que se realiza en alta mar a pesar de que

esta praacutectica estaacute prohibida Algunos buques incluso llevan estos residuos a

incineracioacuten praacutectica que ocasiona grandes emisiones de GEI por lo que seriacutea

necesario establecer una normativa de emisiones tambieacuten en la navegacioacuten mariacutetima

Para reducir las emisiones contaminantes que provoca el uso de combustibles foacutesiles

una de las soluciones que se propone a mediolargo plazo es el uso de biocarburantes

como el biodieacutesel el bioetanol o los combustibles sinteacuteticos Una propuesta asumible

de forma global pero no local al margen del mantenimiento de modelos que ya se

han demostrado como no vaacutelidos

Otras opciones que se contemplan de cara al futuro son el uso directo de electricidad y

de hidroacutegeno en pilas de combustible para este tipo de transporte ya que se

conseguiriacutea una descarbonizacioacuten completa si se dispone de un mix de generacioacuten

100 renovable

Para el transporte pesado con el uso de hidroacutegeno en pilas de combustible seriacutea

posible electrificar el 99 o la mayor parte de los viajes que recorren la ruta del

Paciacutefico aunque todaviacutea no se ha implantado a nivel comercial sobre todo para

distancias largas ya que tiene un alto consumo y necesidades de almacenamiento

Sin embargo el hidroacutegeno de origen renovable es viable con almacenamiento en

bateriacuteas ademaacutes al haber aumentado en los uacuteltimos antildeos el rango de la potencia hasta

el MW es posible su utilizacioacuten en cruceros pequentildeos o transbordadores


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El amoniaco como vector energeacutetico complementario al hidroacutegeno es idoacuteneo para

cubrir trayectos maacutes largos en embarcaciones de mayor tamantildeo Al igual que el

hidroacutegeno se puede emplear en motores de combustioacuten interna y a su vez en pilas

de combustible para la produccioacuten de electricidad Al ser unos de los productos

quiacutemicos maacutes utilizados a nivel mundial no hay problemas de disponibilidad y si se

genera a partir de hidroacutegeno con origen en fuentes renovables se consigue una

reduccioacuten en las emisiones Algunos problemas que presenta es el de su

almacenamiento debido a que es fuertemente toacutexico el de su peso que es el doble

que el del fueloacuteleo con una menor densidad energeacutetica y que es corrosivo

La apuesta por el amoniacuteaco no estaacute respaldada por una realidad sino por una

propuesta de desarrollo tecnoloacutegico en base a las idoacuteneas condiciones de partida

situacioacuten que al igual que en otras aplicaciones debe ser tenida en cuenta con las

reservas propias de una iniciativa no madura y en desarrollo

El Instituto alemaacuten Fraunhofer estaacute trabajando en un proyecto para desarrollar la

primera celda de combustible (de alta temperatura) con amoniacuteaco para el transporte

mariacutetimo para el antildeo 2023

En la reaccioacuten de la pila de combustible se obtiene electricidad que acciona el motor

eleacutectrico y como productos finales se obtienen agua y nitroacutegeno desarrollando un

catalizador para evitar las emisiones de dioacutexido de carbono

Transporte aeacutereo

En cuanto al transporte aeacutereo se plantean alternativas a los ya conocidos

combustibles tradicionales para que se produzca su descarbonizacioacuten debido a que se

encuentra operativo de forma continua y necesita grandes cantidades de combustible

sin olvidar que la iniciativa maacutes interesante por sus efectos sobre el cambio climaacutetico

es minimizar su uso apostando tanto por medios de transporte terrestres como el

ferrocarril como por una economiacutea de desarrollo maacutes local

Como soluciones a mediolargo plazo se presentan diferentes biocombustibles o los

innovadores combustibles sinteacuteticos Algunos estudios proponen la utilizacioacuten de

hidroacutegeno y dioacutexido de carbono procedente de la atmoacutesfera para la produccioacuten de

estos nuevos tipos de hidrocarburos

Debido a que la mayoriacutea de los aviones y barcos no pueden utilizar bateriacuteas de gran

almacenamiento y a que por su peso no pueden funcionar eleacutectricamente se

deberiacutea priorizar para este tipo de transporte el uso de electrocombustibles


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Se plantea tambieacuten la introduccioacuten del hidroacutegeno como combustible en aviones ya

que en su combustioacuten se genera como componente mayoritario vapor de agua y su

utilizacioacuten para la produccioacuten de la electricidad necesaria para el correcto

funcionamiento de los componentes eleacutectricos y electroacutenicos a partir de pilas de

combustible

El problema que se presenta es coacutemo realizar su almacenamiento debido a las grandes

cantidades de combustible que son necesarias y al peligro que supone llevar gas a

presioacuten almacenado durante el vuelo ademaacutes de las limitaciones por las restricciones

de peso que tienen ya los propios aviones En este sentido hay alternativas como el

almacenamiento como hidroacutegeno licuado (en estado liacutequido o criogeacutenico) en tanques

situados en la parte trasera del avioacuten Aunque esto tambieacuten supondriacutea modificar la

aerodinaacutemica debido a que los aviones tradicionales llevan situados los depoacutesitos de

combustible en sus alas Ademaacutes hay que considerar que un avioacuten de hidroacutegeno

supone una inversioacuten adicional a la de uno eleacutectrico

Para finalizar este capiacutetulo se han elaborado el siguiente esquema resumen de las

diferentes formas en las que el hidroacutegeno interviene como materia prima y vector

energeacutetico y la tabla 8 en la que se pueden comparar las ventajas y las desventajas que

presentan los diferentes usos del hidroacutegeno como vector energeacutetico y materia prima

Figura 30 Esquema resumen de las diferentes formas en las que se utiliza el hidroacutegeno como materia prima y vector energeacutetico Elaboracioacuten propia


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Actividad Ventajas Inconvenientes

Uso del H2 renovable general

Reduccioacuten y eliminacioacuten de emisiones contaminantes

Mayor eficiencia que combustibles convencionales y sinteacuteticos

Menor eficiencia global que la electrificacioacuten directa

Poco desarrollo de la tecnologiacutea implicada

Electrocombustible derivado del H2

Permite adecuar el tipo de combustible a su uso final

Menor eficiencia que con el uso del H2

En la mayoriacutea se requiere carbono como MMPP y dependiendo de su

origen cambiaraacute su impacto medioambiental

Apoyo a la generacioacuten de electricidad renovable

Descarbonizacioacuten de la red eleacutectrica Flexibilizacioacuten y mejora de la

integracioacuten en la red de las energiacuteas renovables

Tramitacioacuten lenta y compleja Grandes peacuterdidas en el proceso de

obtencioacuten de electricidad con hidroacutegeno No rentabilidad

Energiacutea como base del

transporte

General Menor tiempo de recarga y mayor

autonomiacutea que con bateriacuteas

Problemas seguridad en colisiones Mayor inversioacuten y desarrollo en

infraestructura de recarga

Terrestre ligero Interesante para largos recorridos o

con alta tasa de utilizacioacuten

No mejoran la flexibilidad del sistema eleacutectrico (V2G) ni suponen un sistema

de almacenamiento para las viviendas (V2H)

Terrestre pesado

Menor peso y mayor autonomiacutea que electrificacioacuten por bateriacuteas

Grandes peacuterdidas en el proceso de obtencioacuten de electricidad con

hidroacutegeno

Ferrocarril Posibilidad de uso en rutas sin

electrificar Menor eficiencia que con

electrificacioacuten directa

Mariacutetimo

H2 Viable en transporte mariacutetimo ligero

NH3 Mayor densidad volumeacutetrica que con el H2

H2 En grandes buques no se encuentra implantado a nivel

comercial NH3 Poco desarrollo en la tecnologiacutea

asociada

Aviacioacuten H2 Posible alternativa al queroseno

E-queroseno propiedades ideacutenticas al convencional

H2 Baja densidad volumeacutetrica E-queroseno requiere carbono para

su produccioacuten

MMPP en la industria Erradicacioacuten del H2 de origen foacutesil

Fuente de energiacutea para ciertos procesos teacutermicos industriales

Mayor coste lo que dificulta la sustitucioacuten del hidrogeno de origen

foacutesil

Tabla 8 Cuadro resumen de ventajas e inconvenientes de los diferentes usos y aplicaciones del hidroacutegeno



Estrategias del hidroacutegeno



Estr

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6 Estrategias del hidroacutegeno

Unioacuten Europea

La UE aproboacute en julio de 2020 la Hoja de Ruta para la tecnologiacutea del hidroacutegeno en la

que se le identifica como un vector energeacutetico indispensable para poder cumplir con

los objetivos marcados en el Acuerdo de Pariacutes

El objetivo es descarbonizar la produccioacuten del hidroacutegeno y expandir su uso a sectores

en los que puede reemplazar a los combustibles foacutesiles Maacutes concretamente la

estrategia de la UE se centra en la produccioacuten de hidroacutegeno con energiacuteas renovables

(el llamado ldquohidroacutegeno verderdquo1) Sin embargo aunque la atencioacuten de la Estrategia del

Hidroacutegeno de la UE [20] se centra en el hidroacutegeno verde tambieacuten reconoce el papel de

otros hidroacutegenos bajos en carbono en la fase de transicioacuten a corto y medio plazo Hay

que tener presente el alcance del Reglamento 8522020 [41] sobre inversiones

sostenibles y la reduccioacuten de exigencia en la taxonomiacutea para la clasificacioacuten del

concepto sostenible asimilable no en valor absoluto sino relativo

El informe preveacute una inversioacuten acumulada de entre 3000 y 18000 Meuro para el

hidroacutegeno de baja emisioacuten de carbono de origen foacutesil frente a los 180000 y 470000

Meuro para el hidroacutegeno renovable (producido principalmente con energiacutea solar y eoacutelica)

El camino marcado por la Estrategia del Hidroacutegeno de la UE se divide en tres fases

Cada una establece un objetivo especiacutefico que debe alcanzarse dentro de la fase

correspondiente La UE resume los objetivos de cada fase de la siguiente manera

bull Fase 1 (2020-24) el objetivo es descarbonizar la produccioacuten de hidroacutegeno

existente para los usos actuales como el sector quiacutemico y promoverla para

nuevas aplicaciones Esta fase se basa en la instalacioacuten de al menos 6 GW de

electrolizadores de hidroacutegeno renovable en la UE para 2024 y en la produccioacuten

1 La Estrategia del Hidroacutegeno de la UE ofrece la siguiente definicioacuten de hidroacutegeno verde hidroacutegeno producido mediante la electroacutelisis del agua (en un electrolizador alimentado por electricidad) y con la electricidad procedente de fuentes renovables Las emisiones de gases de efecto invernadero durante todo el ciclo de vida de la produccioacuten de hidroacutegeno renovable son casi nulas El hidroacutegeno renovable tambieacuten puede producirse mediante el reformado de biogaacutes (en lugar de gas natural) o la conversioacuten bioquiacutemica de la biomasa si se cumplen los requisitos de sostenibilidad


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de hasta un milloacuten de toneladas de hidroacutegeno renovable al antildeo que

supondriacutean el 001 del H2 total consumido anualmente en Europa2

Esta situacioacuten a priori parece complicada por el diferencial existente en

cuanto a los costes de produccioacuten lo que supondriacutea el traslado de estos

incrementos al producto final en el que interviene el hidroacutegeno o la

subvencioacuten del este

bull Fase 2 (2024-30) el hidroacutegeno debe convertirse en parte intriacutenseca de un

sistema energeacutetico integrado con el objetivo estrateacutegico de instalar al menos

40 GW de electrolizadores de hidroacutegeno renovable para 2030 y la produccioacuten

de hasta 10 millones de toneladas de hidroacutegeno renovable en la UE El uso del

hidroacutegeno se extenderaacute gradualmente a nuevos sectores como la siderurgia

los camiones el ferrocarril y algunas aplicaciones de transporte mariacutetimo Se

seguiraacute produciendo principalmente cerca del usuario o de las fuentes de

energiacutea renovables en ecosistemas locales

bull Fase 3 (2030-50) las tecnologiacuteas de hidroacutegeno renovable deben alcanzar la

madurez y desplegarse a gran escala para llegar a todos los sectores difiacuteciles de

descarbonizar en los que otras alternativas podriacutean no ser viables o tener

costes maacutes elevados

En el informe realizado por Oxford Institute for Energy Studies e Institute of Energy

Economics at the University of Cologne ldquoContrasting European hydrogen pathways An

analysis of differing approaches in key marketsrdquo [42] que revisa el tratamiento del

hidroacutegeno en los Planes Nacionales de Energiacutea y Clima de cada Estado miembro y del

Reino Unido se analizan escenarios bajos y altos para la produccioacuten de hidroacutegeno

renovable en 2030 asiacute como la demanda de hidroacutegeno y gas natural de cinco paiacuteses

europeos en 2018 como se puede observar en las siguientes figuras Los datos

muestran la gran diferencia entre el consumo de hidroacutegeno a fecha de 2018 y la

esperada en 2030 en un escenario alto

2 La produccioacuten anual total de hidroacutegeno en Europa se situacutea en torno a las 9756 Mt (hidroacutegeno comercial e hidroacutegeno producido a propoacutesito y no hidroacutegeno producido como subproducto) Steinberger-Wilckens R Truumlmper S C amp GbR P L A N E T ldquoEuropean Hydrogen Infrastructure Atlasrdquo and ldquoIndustrial Excess Hydrogen Analysisrdquo PART II Industrial surplus hydrogen and markets and production


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El objetivo maacutes importante de este plan es el aumento de la capacidad de produccioacuten

de hidroacutegeno (es decir la instalacioacuten de electrolizadores) La Estrategia del Hidroacutegeno

de la UE preveacute la creacioacuten de una Alianza Europea para el Hidroacutegeno Limpio con el

objetivo principal de identificar y crear una reserva clara de proyectos de inversioacuten

viables reuniendo a las partes interesadas puacuteblicas y privadas Tambieacuten se ponen a

disposicioacuten instrumentos financieros en particular el EU ETS Innovation Fund que

reuniraacute unos 10000 Meuro para apoyar las tecnologiacuteas de baja emisioacuten de carbono

durante el periacuteodo 2020-2030 y como parte del Plan de Recuperacioacuten de la Comisioacuten

la Ventana de Inversioacuten Estrateacutegica Europea de InvestEU

Figura 31 Demanda actual (2018) de gas natural (izquierda) y de hidroacutegeno (derecha) por paiacuteses Fuente ldquoContrasting European hydrogen pathways An analysis of differing approaches in key marketsrdquo [42]

Figura 32 Escenarios bajos y altos de la Empresa Comuacuten FCH para la demanda de hidroacutegeno en 2030 por sector y paiacutes Fuente ldquoContrasting European hydrogen pathways An analysis of differing approaches in key

marketsrdquo [42]


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La UE tiene una Hoja de Ruta para el hidroacutegeno con vistas a 2050 que aspira a canalizar

500000 Meuro para desarrollar las infraestructuras que permitan cubrir un 14 de la

demanda energeacutetica europea con este gas desde electrolizadores que lo separen del

agua hasta plantas eleacutectricas renovables que los alimenten pasando por vehiacuteculos y

faacutebricas que lo consuman o las redes de distribucioacuten y almacenes Para ello tiene

prevista una bateriacutea de ayudas y subvenciones adicionales al

Fondo de Recuperacioacuten incluidas en distintos programas del Presupuesto comunitario

de 2021 a 2027 -y maacutes allaacute- que estaacuten orientados al fomento de la innovacioacuten y la

descarbonizacioacuten de la economiacutea al aumento de la resiliencia de la industria y el

transporte a la cooperacioacuten ligada a la energiacutea limpia etc

Los programas que se pueden utilizar para la financiacioacuten de la Estrategia del

Hidroacutegeno son

bull El Innovation Fund destinado a las tecnologiacuteas innovadoras bajas en carbono

contaraacute con una dotacioacuten de 10000 Meuro entre 2020 y 2030 dependiendo de los

precios del CO2 en el mercado europeo La segunda convocatoria se abrioacute en el

primer trimestre de 2021

bull El Programa Horizon cuenta con 75900 Meuro de 2021 a 2027 de los que el 35

estaacute destinado a abordar los desafiacuteos del cambio climaacutetico incluye la Clean

Hydrogen Alliance un instrumento especiacutefico para canalizar 2600 Meuro para

fomentar el gas priorizando las sinergias con la aviacioacuten y el transporte

ferroviario o la produccioacuten de acero Con remanentes del Horizon del anterior

Presupuesto la European Green Deal Call ofrece 1000 Meuro y estuvo abierta

desde mediados de septiembre de 2020 hasta enero de 2021

bull La Connecting Europe Facility para infraestructuras de energiacutea transporte y

servicios digitales que contempla 28396 Meuro de los que un 60 iraacuten destinados

a objetivos climaacuteticos 21384 Meuro a transporte 5180 Meuro a energiacutea y 1832 Meuro

a digitalizacioacuten

bull Y el Fondo de Transicioacuten Justa para apoyar a las regiones afectadas por el

abandono de los combustibles foacutesiles que estaraacute dotado con 7500 Meuro del

objetivo de crecimiento y el empleo a Espantildea le corresponderaacuten 800 Meuro


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Es importante por otro lado tener presente que la Estrategia de Hidroacutegeno de la UE

es consecuencia de la labor de lobby de la industria del gas cuyo primer logro ha sido

conseguir que el ldquohidroacutegeno azulrdquo forme parte de la Estrategia contando con apoyo

poliacutetico regulatorio y financiero (inversiones de 18000 Meuro) El lobby del gas al

apoyarse en el sistema CCSU reetiquetoacute el hidroacutegeno basado en gas foacutesil (gris) como

hidroacutegeno limpio y bajo en carbono (azul) Como ya se comentoacute al inicio de este

documento el hidroacutegeno azul se estaacute intentando vender como combustible de

transicioacuten como una solucioacuten limpia de la industria con un respaldo tecnoloacutegico

ficticio para enmascarar las emisiones de los procesos industriales mientras continuacutean

con sus actividades y modelos de negocio habituales basados en combustibles foacutesiles

El eacutexito de este hidroacutegeno supone darle una nueva vida al gas natural un combustible

foacutesil que no es ldquolimpiordquo ni en la extraccioacuten ni en el transporte ni en su uso y en este

proceso el Reglamento 8522020 UE va a ser fundamental para clasificar como

sostenible aquellas iniciativas que en sentido estricto no lo son

Esta estrategia del hidroacutegeno depende de la importacioacuten masiva de hidroacutegeno verde

o de electricidad renovable fuera de la UE una accioacuten que perpetuacutea la misma

relacioacuten de dependencia y de no corresponsabilidad con el problema

medioambiental bajo un claro posicionamiento NIMBY que ya existe con los

combustibles foacutesiles y por la estructura de lobbies del actual modelo centralizado que

bloquea la transicioacuten hacia un sistema energeacutetico maacutes democraacutetico y sostenible

Hoja de ruta para el hidroacutegeno con vistas a 2050

bull500000

bullMillones

Connecting Europe Facility

bull1703760

bullMillones

Innovation Fund

bull10000

bullMillones

Clean Hydrogen Alliance del Programa Horizon

bull2600

bullMillones

European Green Deal Call

bull1000

bullMillones

Fondo de Transicioacuten Justa destinado a Espantildea

bull800

bullMillones

Figura 33 Programas destinados a financiar energiacuteas bajas en carbono de la Unioacuten Europea y Espantildea Elaboracioacuten propia


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Esta gran apuesta de la UE por el H2 y el desarrollo de su tecnologiacutea (especialmente en

electrolizadores) estaacute tambieacuten relacionada con su ambicioacuten de liderar esta carrera

pues en la de las bateriacuteas ya se encuentra muy por detraacutes de la actual capacidad de

produccioacuten asiaacutetica casi 15 veces menos con una previsioacuten de reducir esta brecha

hasta un poco maacutes de 4 en 2025 como se puede apreciar en la siguiente figura

Espantildea

Tras la aprobacioacuten de la Hoja de Ruta para la tecnologiacutea del hidroacutegeno de la UE en julio

de 2020 Espantildea aproboacute su propia Hoja de Ruta en octubre del mismo antildeo

El objetivo principal es la implantacioacuten del hidroacutegeno renovable posicionando a

Espantildea como referente en cuanto a su produccioacuten y aprovechamiento mediante la

adopcioacuten de un enfoque estrateacutegico para lograr que este sea competitivo tal y como

se indica en la Estrategia de la Unioacuten Europea sobre el Hidroacutegeno

En esta Hoja de Ruta se marcan 60 medidas en las siguientes 4 liacuteneas de accioacuten

1 Instrumentos regulatorios se recogen medidas de caraacutecter regulatorio como

la introduccioacuten de un sistema de garantiacuteas de origen para asegurar que el

hidroacutegeno es 100 renovable

2 Instrumentos sectoriales estas medidas buscan incentivar el uso de hidroacutegeno

renovable y la puesta en marcha de proyectos en aacutembitos como el industrial el

energeacutetico o el de la movilidad

Figura 34 Capacidad de fabricacioacuten de bateriacuteas (GWh) por continentes en funcioacuten de la ubicacioacuten de la faacutebrica Fuente BloombergNEF[43]


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3 Instrumentos transversales incluyen medidas para fomentar el conocimiento

del potencial del hidroacutegeno renovable en el conjunto de la sociedad

4 Impulso a la I+D+i se contemplan medidas para fomentar la investigacioacuten el

desarrollo y la innovacioacuten en el aacutembito del hidroacutegeno renovable

Los principales objetivos que se plantean para 2030 y que son coherentes con la

Estrategia del Hidroacutegeno de la UE son los siguientes

bull Instalar 4000 MW de potencia en electrolizadores lo que supone un 10 del

objetivo europeo de 40000 MW para 2030 Como hito intermedio se estima

que para el antildeo 2024 seriacutea posible contar con una potencia instalada de

electrolizadores de entre 300 y 600 MW

bull Que el 25 del consumo de hidroacutegeno industrial seraacute de origen renovable en

2030 en sustitucioacuten del hidroacutegeno de origen foacutesil (o hidroacutegeno gris que

emplea gas natural como materia prima en su elaboracioacuten)

bull Disponer de una flota de al menos 150 autobuses 5000 vehiacuteculos ligeros y

pesados y 2 liacuteneas de trenes comerciales propulsadas con hidroacutegeno renovable

bull Disponer de una red con un miacutenimo de 100 hidrogeneras y de maquinaria de

handling propulsada con hidroacutegeno en los 5 primeros puertos y aeropuertos


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Asimismo en la Hoja de Ruta se recogen algunas de las oportunidades o beneficios que

el hidroacutegeno puede aportar a Espantildea como los siguientes

bull Eliminar las emisiones de contaminantes y de GEI al medioambiente en

sectores o procesos difiacutecilmente descarbonizables

bull Desarrollar las cadenas de valor de la economiacutea del hidroacutegeno y posicionar a

Espantildea como referente tecnoloacutegico generar riqueza y crear puestos de trabajo

altamente cualificados

bull Disminuir la dependencia energeacutetica nacional y del entorno europeo menos

dependiente de importaciones de productos energeacuteticos foacutesiles de otros paiacuteses

y proporcionando la seguridad de suministro de la energiacutea eleacutectrica

bull Convertir a Espantildea en una de las potencias europeas de generacioacuten de

energiacutea renovable

bull Favorecer la descarbonizacioacuten de los sistemas energeacuteticos aislados pues

dadas las restricciones fiacutesicas y de acceso a la energiacutea en estos territorios el

hidroacutegeno renovable tendraacute una funcioacuten relevante tanto en el almacenamiento

temporal de energiacutea eleacutectrica como en los usos relativos a la movilidad

Figura 35 Objetivos de Espantildea respecto al hidroacutegeno para 2030 Fuente Hoja de ruta del hidroacutegeno renovable [18]


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Dentro del objetivo global de cero emisiones para 2050 y en liacutenea con la Hoja de Ruta

del Hidroacutegeno el Componente 9 del Plan de Recuperacioacuten Transicioacuten y Resiliencia

denominado Hoja de ruta del hidroacutegeno renovable y su integracioacuten sectorial [44]

pretende posicionar a Espantildea como referente tecnoloacutegico en produccioacuten y

aprovechamiento del hidroacutegeno renovable creando cadenas de valor innovadoras

basadas en PYMEs y centros tecnoloacutegicos asiacute como construir sobre la misma un cluacutester

de produccioacuten e integracioacuten sectorial de hidroacutegeno renovable a gran escala y

vertebrarlo territorialmente con proyectos pioneros

Este componente representa el 224 de la financiacioacuten total de Plan y se distribuye

de la siguiente manera

Inversioacuten

Inversioacuten estimada TOTAL (M euro) incluyendo otras fuentes de financiacioacuten distintas al Mecanismo de Recuperacioacuten y

Resiliencia

1555000000 euro de fondos puacuteblicos

Inversioacuten del componente (M euro) BAJO EL MECANISMO DE RECUPERACIOacuteN Y RESILIENCIA


Periodificacioacuten 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026

Plan de financiacioacuten

- 400 555 600 - - -

En el Anexo pueden analizarse los diferentes proyectos e iniciativas del sector

energeacutetico espantildeol y como las diferentes empresas estaacuten apostando por jugar un

papel preponderante en la estrategia espantildeola del hidroacutegeno Desgraciadamente

muchas de las iniciativas mantienen un caraacutecter puntual maacutes interesadas en la

captacioacuten de los Next Generation UE que en participar de una estrategia comuacuten

A modo de resumen en los siguientes cuadros se reflejan cuaacuteles son los principales

objetivos que han fijado Europa y Espantildea para los antildeos 2024 2030 y 2050 en cuanto a

los meacutetodos de produccioacuten de los diferentes tipos de hidroacutegeno y las estrategias de

uso del hidroacutegeno como vector energeacutetico y materia prima

Tabla 9 Inversioacuten y plan de financiacioacuten del componente 9

Fuente Plan de Recuperacioacuten Transformacioacuten y Resiliencia [44]


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Colores Posicioacuten Europa Posicioacuten Espantildea

Objetivo 2024 Objetivo 2030 Objetivo 2050 Objetivo 2024 Objetivo 2030 Objetivo 2050

Verde

Instalar 6 GW en electrolizadores Produccioacuten de 1 milloacuten de toneladas de

hidroacutegeno

Instalar 40 GW de electrolizadores y producir 10 millones de toneladas

de hidroacutegeno

Hidroacutegeno verde a gran escala en sectores poco

descarbonizados

Instalar entre 300 y 600 MW en

electrolizadores

Instalar 4 GW en electrolizadores El

hidroacutegeno renovable seriacutea el 25 del consumo de hidroacutegeno industrial

Ser un referente tecnoloacutegico en produccioacuten y

aprovechamiento del hidroacutegeno

Azul

Se apuesta por el hidroacutegeno azul principalmente para reducir raacutepidamente las emisiones de la produccioacuten actual de hidroacutegeno y apoyar la utilizacioacuten paralela y

futura del hidroacutegeno renovable No utilizar otro hidroacutegeno que no sea de origen renovable

Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en 46 millones de toneladas equivalentes de CO2

(CO2eq)

No utilizar otro hidroacutegeno que no sea de origen renovable Turquesa

Como vector para reducir las emisiones de GEI

Como vector para reducir las emisiones de GEI Gris

Marroacuten

Tabla 10 Cuadro resumen de los objetivos de Europa y de Espantildea asociados a diferentes tipos de hidroacutegeno Elaboracioacuten propia

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Actividad Posicioacuten UE Posicioacuten Espantildea

Uso del H2 renovable en general Utilizacioacuten del H2 en sectores difiacutecilmente electrificables

Uso como electrocombustible derivado del H2

Uacuteltimo recurso para complementar al H2 Consideran el CCS como recurso de carbono para la produccioacuten de combustibles sinteacuteticos neutros en carbono


Hidroacutegeno como meacutetodo almacenamiento de excedentes de energiacutea eleacutectrica producida por las plantas renovables para la mejora de la gestioacuten y flexibilidad de la demanda

Energiacutea base del transporte

Terrestre ligero Relegado a usos cautivos y flotas comerciales de vehiacuteculos

ligeros Para 2030 se preveacute una flota de 5000-7500 vehiacuteculos ligeros y 150-200 autobuses con pilas de combustible

100-150 hidrogeneras se implantaraacuten para que puedan realizar el repostaje Terrestre pesado

Relegado a usos cautivos y flotas comerciales de vehiacuteculos pesados

Ferrocarril Apuesta por trenes de pilas de combustible para algunas

rutas comerciales de ferrocarril no electrificadas Al menos dos liacuteneas comerciales de media y larga distancia no electrificadas

Mariacutetimo Entre 2030 y 2050 se espera que el H2 y los combustibles sinteacuteticos derivados del mismo puedan penetrar en los sectores de aviacioacuten y navegacioacuten

Aviacioacuten

MMPP en la industria Sustitucioacuten por H2 renovable en las refineriacuteas en la

produccioacuten de NH3 o en la fabricacioacuten de acero Para 2030 el H2 renovable contribuiraacute en un 25 al total de H2 consumido

como materia en la industria del refino quiacutemica y metalurgia

Tabla 11 Cuadro resumen de los objetivos de Europa y Espantildea de los diferentes usos y aplicaciones del



Posicioacuten de la Fundacioacuten Renovables



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7 Conclusiones

Consideraciones sobre la uacutenica poliacutetica energeacutetica posible

En todos los documentos y manifestaciones de la Fundacioacuten Renovables hemos

mantenido que la uacutenica poliacutetica energeacutetica posible es la que se lleve a cabo a partir de

una oferta de energiacutea basada en fuentes de energiacutea renovables desarrollada de

forma sostenible y de una poliacutetica de cobertura de nuestras necesidades energeacuteticas a

partir de la consideracioacuten de la energiacutea como un bien de primera necesidad y como

un servicio puacuteblico asumiendo que tiene que ser gestionable a traveacutes del ahorro y de

la eficiencia energeacutetica e incorporando de forma ineludible los conceptos de

inclusioacuten racionalidad sostenibilidad y de respeto con la biodiversidad

La poliacutetica energeacutetica por el desarrollo alcanzado por las distintas tecnologiacuteas de

aprovechamiento de las fuentes de energiacutea renovables debe centrar sus objetivos

como ya hemos mencionado con anterioridad en la electrificacioacuten de la demanda

Obviamente la electricidad como vector energeacutetico que no como fuente primaria de

energiacutea tiene limitaciones teacutecnicas para determinados usos finales como la de que no

es almacenable y por lo tanto necesita de otros vectores energeacuteticos que permitan

superar esas limitaciones tanto en lo que respecta a un desarrollo del sistema

eleacutectrico eficiente y no sobredimensionado en la oferta como a la cobertura de

demandas de energiacutea en las que la electricidad no es el vector maacutes indicado aunque siacute

lo sea para otros vectores que cubran las necesidades con mayor idoneidad

El intereacutes por el hidroacutegeno nace de la posibilidad de complementar y poner en

marcha un sistema cada vez maacutes electrificado tanto en su faceta de almacenamiento

y mejora de la gestionabilidad como en la cobertura de demandas de energiacutea no

idoacuteneas para la electricidad mencionada anteriormente

Es importante no perder la caracteriacutestica de complementariedad porque si

analizamos muchos de los planes presentados parece que el hidroacutegeno debiera ser el

centro del modelo energeacutetico situacioacuten que nunca seraacute asumible por rendimientos

costes e idoneidad La exigencia de un cambio en el modelo de la oferta hace que el

hidroacutegeno no pueda ser la coartada de la continuidad del modelo actual validaacutendolo a

partir de incorporar un grado maacutes de complejidad

En los capiacutetulos anteriores ha quedado clara la dificultad e ineficiencia de transportar y

almacenar el hidroacutegeno lo que pone en duda un modelo de produccioacuten centralizada y


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uso distribuido manteniendo el concesional de infraestructuras como el actual que

deberiacutea estar maacutes dirigido a anteponer el transporte de la electricidad al del

hidroacutegeno fomentando que su produccioacuten y uso sea en el mismo emplazamiento

La poliacutetica propuesta para apoyar al hidroacutegeno pretende que este asuma la misma

configuracioacuten que han tenido los combustibles foacutesiles produccioacuten centralizada

transformacioacuten para almacenamiento y transporte dentro de un modelo de lobby

econoacutemico que ni se sostiene con los combustibles foacutesiles ni con el hidroacutegeno

No podemos perder de vista el estado actual y las proyecciones del desarrollo

tecnoloacutegico de cada uno de los elementos que configuran la cadena de produccioacuten de

hidroacutegeno ni los diferentes escenarios previstos para que alcance el papel de

complemento anteriormente mencionado Somos conscientes de las expectativas que

se han generado pero no debemos olvidar que instituciones como IRENA o la AIE

establecen su horizonte de madurez en el largo plazo lo que implica por un lado

reclamar prudencia para los objetivos a corto plazo y por otro exigencia en el

esfuerzo tecnoloacutegico de desarrollo

Consideracioacuten sobre el hidroacutegeno

Para la Fundacioacuten Renovables el uacutenico H2 que se considera sostenible para la senda

de la descarbonizacioacuten de la economiacutea es el hidroacutegeno producido a partir de la

electroacutelisis del agua empleando electricidad de origen 100 renovable Todas las

alternativas propuestas como transicioacuten hacia el hidroacutegeno renovable basadas en

combustibles foacutesiles son un parche y un engantildeo que no solo no soluciona el problema

de emisiones de GEI ni de la dependencia de los combustibles foacutesiles sino que

ralentiza el paso hacia una economiacutea sostenible y libre de emisiones

La produccioacuten de gases sinteacuteticos para el aprovechamiento de la produccioacuten de H2

mediante gasificacioacuten debe ser analizada bajo el prisma de la consideracioacuten de la

biomasa como recurso local y para ser utilizadas por su capacidad de gestionabilidad

en otros procesos antes que en la produccioacuten de H2

Para la Fundacioacuten Renovables el hidroacutegeno debe ser producido siempre que se pueda

en el sitio de uso mediante electrolizadores abastecidos por electricidad de origen

renovable bien producida in situ o trasportada desde su lugar de origen Siempre es

maacutes interesante transportar electricidad que hidroacutegeno


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El hidroacutegeno como materia prima

El H2 como materia prima (MMPP) tiene experiencia y recorrido de uso en aquellos

sectores industriales que lo demandan hoy en diacutea Sin embargo se requiere la

sustitucioacuten del hidroacutegeno basado en combustibles foacutesiles por el de electroacutelisis con

electricidad renovable en aquellos procesos industriales que realmente resulten

interesantes descarbonizar a largo plazo

La demanda de H2 para el refino de petroacuteleo estaacute destinada a su desaparicioacuten tanto

maacutes cuanto se reduzcan aquellas tecnologiacuteas o usos que dependan de los combustibles

foacutesiles

El volumen de H2 empleado por los fabricantes de fertilizantes sinteacuteticos debe ser

reconsiderado y reducido bajo paraacutemetros de sostenibilidad antes de su sustitucioacuten

completa por hidroacutegeno renovable pues el uso final de estos fertilizantes es el

causante de numerosos impactos sobre los ecosistemas

Vector energeacutetico

La experiencia del H2 como vector energeacutetico en todos los usos finales es miacutenima

principalmente porque si procede de la electrolisis del agua no puede convertirse en

el objetivo y ser consecuencia de un ciclo de regeneracioacuten perverso electricidad-

hidroacutegeno-transportetransformacioacuten-electricidad situacioacuten reforzada si se tiene en

cuenta su caraacutecter emergente al que contribuyen la falta de desarrollo tecnoloacutegico y

un diferencial de coste con respecto a otros combustibles para las mismas aplicaciones

finales

Al ser un electrocombustible derivado de la electricidad (otro vector energeacutetico) el

H2 es para la Fundacioacuten Renovables un recurso para la transicioacuten energeacutetica

complementario a la electrificacioacuten El primer objetivo que se debe perseguir es ser

eficiente con el uso del recurso y el segundo la electrificacioacuten directa de la demanda

con energiacuteas renovables herramientas clave para llevar a cabo la transicioacuten de forma

competitiva y sin incrementar las emisiones locales

Por tanto la razoacuten de apostar en primer lugar por la electricidad y no por el

hidroacutegeno no es otra que por eficiencia por la mejora de la calidad del aire y por la

incorporacioacuten del consumidor como agente activo Antes de sustituir nuestros

consumos por vectores energeacuteticos sostenibles debemos analizar cada uso final de la

energiacutea y prescindir de este consumo siempre que sea posible pues un cambio de

modelo energeacutetico no soacutelo se basa en sustituir los combustibles foacutesiles debemos


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cambiar la forma en la que nos relacionamos con la energiacutea No podemos simplemente

sustituir los consumos finales por vectores que nos permitan seguir haciendo un uso

ineficiente de la energiacutea y acabar dependiendo de tecnologiacuteas y vectores energeacuteticos

aunque sean maacutes sostenibles

Apostar por la electricidad como vector principal para la sustitucioacuten de los

combustibles foacutesiles y como elemento para producir hidroacutegeno exige que su precio no

dependa por regulacioacuten de aquellos combustibles que quiere sustituir razoacuten por la

que desde la Fundacioacuten Renovables consideramos que es urgente la reforma del

sistema de fijacioacuten de precios y el abandono del marginalismo como praacutectica de

mercado para el cierre del precio mayorista de la electricidad

El hidroacutegeno como elemento de valor en la generacioacuten de electricidad de

origen renovable

La optimizacioacuten de la capacidad de evacuacioacuten mediante la maximizacioacuten del factor de

capacidad en centrales de generacioacuten de energiacutea eleacutectrica con fuentes renovables y la

necesidad de disponer de generacioacuten maacutes gestionable pueden abrir la posibilidad de

utilizar el hidroacutegeno como sistema de almacenamiento de excedentes aunque las

simulaciones realizadas reflejan la necesidad de un cambio de paradigma en las

relaciones de intercambio entre vectores energeacuteticos para que sea viable

En la actualidad los sistemas de almacenamiento con bateriacuteas de ion-litio son la

alternativa maacutes real y competitiva como se ha podido ratificar en las conclusiones

desarrolladas en el apartado El hidroacutegeno como respaldo de la generacioacuten de

electricidad renovable

La implantacioacuten de sistemas hiacutebridos principalmente entre la eoacutelica y la fotovoltaica

han demostrado que es la liacutenea que seguir para la optimizacioacuten del factor de capacidad

y de la rentabilidad de las inversiones aunque se incremente la cuantiacutea de los

vertidos vertidos cuyo coste de oportunidad cero pueden ser el origen para producir

hidroacutegeno o para almacenarse en bateriacuteas ion-litio originando un valor antildeadido al

mejorar la gestioacuten de la energiacutea producida y adecuarse al deseado equilibrio que se

quiere alcanzar entre la oferta y la demanda de la red eleacutectrica La realidad es que el

hidroacutegeno estaacute muy lejos de poder competir con los sistemas de bateriacuteas de ion-litio

El almacenamiento con hidroacutegeno y su posterior transformacioacuten en electricidad con

pilas PEM se configura como una alternativa aunque como ratifica IRENA sea a muy

largo plazo en base a los siguientes elementos


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bull Utilizacioacuten de vertidos por su coste de oportunidad cero

bull Produccioacuten de hidroacutegeno y su utilizacioacuten para generar la energiacutea eleacutectrica in

situ

bull Necesidad de generar mercados en los que la capacidad de flexibilizar la

inyeccioacuten de electricidad en la red esteacute valorada

bull Mejorar y adatar el funcionamiento de electrolizadores en funcionamiento

discontinuo y con alta variabilidad de carga

La unioacuten de la generacioacuten de electricidad renovable para la produccioacuten de hidroacutegeno

como PPA (Power Purchase Agreement) con precios de generacioacuten bajos es una

alternativa todaviacutea lejana para la produccioacuten de hidroacutegeno de menor coste al disponer

de precios de electricidad mucho maacutes bajos que los que el mercado ofrece Pero esta

produccioacuten debe ser lo maacutes cercana posible al punto de uso con el fin de minimizar el

transporte y por lo tanto ser maacutes eficiente Volvemos a recordar que es maacutes idoacuteneo

transportar electricidad que hidroacutegeno

A pesar de los potenciales beneficios del hidroacutegeno mencionados con anterioridad en

base a los caacutelculos realizados por la Fundacioacuten Renovables en el apartado El hidroacutegeno

como respaldo de la generacioacuten de electricidad renovable todaviacutea queda mucho

camino por recorrer para poder aprovechar las ventajas que nos ofrece en este

aacutembito pues auacuten nos encontramos en la fase de crecimiento de la curva de desarrollo

de las tecnologiacuteas asociadas a la produccioacuten almacenamiento y reconversioacuten del H2

En cuanto a la utilizacioacuten de hidroacutegeno para producir energiacutea eleacutectrica en procesos de

cogeneracioacuten debe ser entendida como viable siempre y cuando estemos hablando del

aprovechamiento de calores residuales del proceso industrial que ha utilizado el

hidroacutegeno como vector energeacutetico para cubrir sus necesidades

Como cobertura de necesidades energeacuteticas especificas

Transporte

Transporte terrestre

El H2 solo deberiacutea ser utilizado en los usos en los que por limitaciones de

autonomiacutea asociadas a sus ciclos de trabajo o por peso en relacioacuten con su

capacidad no sea posible llevarlo a cabo mediante vehiacuteculos eleacutectricos con

bateriacuteas en la actualidad de ion-litio Solamente se deberiacutea considerar el

uso del hidroacutegeno en pilas de combustible en aquellos vehiacuteculos de largo

recorrido o de alta tasa de utilizacioacuten como camiones autobuses taxis


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carretillas elevadoras o flotas cautivas Es importante reiterar la necesidad

de tener presente el filtro de la eficiencia

Con respecto a los vehiacuteculos ligeros salvo casos excepcionales deberaacuten

ser vehiacuteculos eleacutectricos de bateriacutea Hay que destacar la utilidad de los

vehiacuteculos eleacutectricos como elemento de almacenamiento para mejorar la

flexibilidad del sistema eleacutectrico La recarga inteligente y el Vehicle to Grid

(V2G) deben ser elementos baacutesicos para la gestionabilidad del sistema

El transporte pesado (autobuses camiones y maquinaria pesada) debe ser

atendido con la combinacioacuten de vehiacuteculos a base de pilas de combustible y

la electrificacioacuten directa (por ejemplo en el caso de los autobuses con el

trolebuacutes) o indirecta mediante bateriacuteas dependiendo de la carga

autonomiacutea y ciclos de trabajo porque el hidroacutegeno siacute puede ser

competitivo en la descarbonizacioacuten de autobuses y camiones de largo

recorrido

La propuesta de disponibilidad de infraestructuras de recarga debe estar

disentildea pensando exclusivamente en estos segmentos de vehiacuteculos y usos y

en la posibilidad de sistemas de abastecimiento alrededor de los puntos de

consigna de uso profesionalizado nunca bajo el mismo criterio que marca

la necesidad de puntos de recarga eleacutectricos

En relacioacuten con el transporte por ferrocarril este deberiacutea ser 100

eleacutectrico pues se trata de una tecnologiacutea sobradamente conocida y

electrificable Por ello consideramos que se deberaacute apostar por la

electrificacioacuten de aquellos tramos que todaviacutea no disponen de tendido

eleacutectrico antes que por la implantacioacuten de trenes impulsados con

hidroacutegeno

El fomento del uso del ferrocarril tambieacuten como transporte de mercanciacuteas

ademaacutes de solventar parcialmente el dilema de la electrificacioacuten de los

vehiacuteculos por bateriacuteas o pilas de combustible reduciriacutea el traacutefico por

carretera y aumentariacutea el volumen de carga transportada en comparacioacuten

con el transporte pesado No compartimos el uso del hidroacutegeno en el

ferrocarril atendiendo a su no idoneidad ni econoacutemica ni teacutecnica frente

a un sistema 100 electrificado


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Para el transporte mariacutetimo de larga distancia el amoniacuteaco renovable

destaca como una solucioacuten para sustituir a los combustibles ya que las

opciones de utilizar directamente el hidroacutegeno en estado gas o liacutequido no

presenta en teacuterminos de eficiencia ratios que recomienden su uso en los

casos en los que conlleven un consumo elevado de combustible En esta

liacutenea de actuacioacuten no puede olvidarse el riesgo asociado a las fugas de

amoniacuteaco en el mar ademaacutes de las emisiones de oacutexido de nitroacutegeno si la

combustioacuten no estaacute perfectamente optimizada al margen de la necesidad

de seguir avanzando en el perfeccionamiento tecnoloacutegico del proceso de

Haber-Bosch para reducir su consumo intensivo en energiacutea


Al margen de la consideracioacuten del transporte aeacutereo como una praacutectica que

debe ser minimizada o sustituida por otras alternativas terrestres como el

ferrocarril salvo que se produzca una disrupcioacuten tecnoloacutegica la versioacuten

sinteacutetica del queroseno foacutesil es la mejor alternativa a corto y medio plazo

para la descarbonizacioacuten del sector Es necesaria una actualizacioacuten del

proceso de Fischer-Tropsch para sintetizar el queroseno de la forma maacutes

eficiente y sostenible posible

Materia prima en la industria


que requiere de una conversioacuten que implica importantes peacuterdidas de energiacutea es

necesario hacer una reflexioacuten sobre la escala y velocidad necesaria para su

desarrollo uso y capacidad de suministro Sus aplicaciones deben centrarse en

aquellos sectores en los que la electricidad no pueda tener cabida

El uso del hidroacutegeno en la industria debe ser modificado atendiendo a

1 El cambio de la produccioacuten de hidroacutegeno desde el reformado de gas a la

produccioacuten mediante electroacutelisis del agua con electricidad de origen renovable

En buena loacutegica esta consideracioacuten dada la todaviacutea inmadurez tecnoloacutegica e

industrial de la produccioacuten de hidroacutegeno mediante electroacutelisis debe llevar

consigo amortiguar el crecimiento de la demanda de hidroacutegeno porque si no lo

que haremos es fomentar el uso del gas natural para cubrir las demandas

creadas o la aportacioacuten de fondos para cubrir el diferencial econoacutemico hoy diacutea

existente entre ambas formas de produccioacuten de hidroacutegeno


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2 La sustitucioacuten de procesos teacutermicos de los combustibles foacutesiles por hidroacutegeno

siempre que se cumpla que no puedan ser abastecidos por electricidad

Los usos actuales del hidroacutegeno en refineriacuteas e incluso en la produccioacuten de fertilizantes

deben considerarse en liacutenea con las exigencias que la lucha contra el cambio climaacutetico

implica Es claro que debemos apostar por la erradicacioacuten de los combustibles foacutesiles

pero tambieacuten por hacer maacutes sostenible la industria de los fertilizantes

La industria del amoniacuteaco debe emprender en consecuencia un proceso de evolucioacuten

y transformacioacuten acorde con los compromisos asumidos tanto para la minimizacioacuten de

emisiones como de los riesgos que algunos componentes llevan de forma inherente a

su produccioacuten y uso

Electrocombustibles derivados del hidroacutegeno

Los electrocombustibles derivados del H2 renovable deben considerarse como el

uacuteltimo recurso por principios de eficiencia pues estos combustibles precisan de dos

procesos de transformacioacuten a partir de la electricidad con el consumo de energiacutea y las

peacuterdidas en los procesos de transformacioacuten que conllevan Peacuterdidas asociadas no soacutelo

al proceso de transformacioacuten para su produccioacuten sino tambieacuten a su uso final que

generalmente es en motores teacutermicos mucho menos eficientes que los eleacutectricos o

que la pila de combustible

No menos importante es el haacutendicap del requerimiento de carbono (a excepcioacuten del

amoniacuteaco) como materia prima para su siacutentesis que hace que el uso final de estos

electrocombustibles basados en carbono no suponga ninguna mejora en cuanto a

reduccioacuten de emisiones en el proceso de combustioacuten comparado con los combustibles

foacutesiles tradicionales

Desde la Fundacioacuten Renovables en teacuterminos generales no consideramos la utilidad

de los electrocombustibles del H2 tanto por la ya mencionada baja eficiencia como

por la contribucioacuten al mantenimiento del sistema energeacutetico tradicional en lugar de

contribuir a un nuevo modelo en consonancia con las exigencias climaacuteticas

Este seriacutea el caso de la produccioacuten de metano sinteacutetico para incorporar a la

infraestructura actual del gas una actividad totalmente contraria a los principios de la

Fundacioacuten Renovables pues el hidroacutegeno en ninguacuten caso puede servir de excusa

para continuar con la quema de combustibles (foacutesiles o sinteacuteticos) contaminantes

como el metano Otro ejemplo similar seriacutea la produccioacuten de gasolina y gasoacuteleo

sinteacutetico para los actuales motores de combustioacuten interna


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De los electrocombustibles el que resulta maacutes interesante para eliminar los

combustibles foacutesiles de aquellos procesos maacutes difiacuteciles de descarbonizar es el

amoniacuteaco (NH3) al ser un gas faacutecilmente licuable con una densidad energeacutetica

moderada que dada la ausencia de carbono en su moleacutecula se elimina la posible

formacioacuten de gases de CO2 y CO en su combustioacuten Sin embargo las principales

consecuencias negativas de su uso son la posible formacioacuten de NO2 y su alta toxicidad

para los seres humanos y los ecosistemas en los que haya una posible fuga de NH3

(especialmente las masas de agua)

En cuanto a los electrocombustibles citados en este documento que contengan

carbono en su composicioacuten molecular soacutelo se consideraraacute de utilidad para su uso

como vector energeacutetico el queroseno sinteacutetico de origen renovable (H2 producido por

electroacutelisis del agua con electricidad de origen 100 renovable y carbono procedente

de la biomasa aprovechada de manera sostenible) al ser la uacutenica alternativa al

combustible actual empleado por los aviones de largo recorrido

Por ello el uso de combustibles liacutequidos sinteacuteticos quedaraacute relegado a aquellos

subsectores en los que se demuestre que la electrificacioacuten no es la opcioacuten maacutes

eficiente ni existe una alternativa sostenible o de uso directo del hidroacutegeno Este es

el caso del transporte aeacutereo que junto con el mariacutetimo son los medios de transporte

maacutes difiacuteciles de descarbonizar aunque en este uacuteltimo la posibilidad del uso de

hidroacutegeno sin transformar es maacutes factible pero maacutes compleja

Transporte de hidroacutegeno

El objetivo debe ser minimizar las necesidades de transportar hidroacutegeno

Por otro lado el hidroacutegeno no puede servir de excusa para continuar apostando por

los combustibles foacutesiles y su inyeccioacuten en la red de gas (blending) ya que supondriacutea

una modificacioacuten de la composicioacuten del producto transportado y entregado al cliente

ademaacutes de que la red de transporte podriacutea dantildearse a largo plazo y tener efectos no

deseados en los equipos que utilicen esta mezcla de gases

La praacutectica del blending supone la degradacioacuten en teacuterminos de valor de un vector

energeacutetico como el hidroacutegeno como componente minoritario de la mezcla con un

elemento con menor capacidad exergeacutetica y que ademaacutes no es sostenible como es el

gas natural

Por consiguiente el hidroacutegeno debe ser producido in situ lo maacutes proacuteximo a los puntos

de consumo para reducir asiacute al maacuteximo las necesidades de transporte pues el uacutenico


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vector energeacutetico eficientemente transportable es la electricidad y por ello se debe

transportar la electricidad alliacute doacutende se encuentren los electrolizadores cercanos al

punto de consumo

El hidroacutegeno no puede convertirse en una coartada

El hidroacutegeno renovable tiene futuro en la senda de la descarbonizacioacuten pero no

podemos confundir su proyeccioacuten futura con la euforia de las empresas energeacuteticas ni

con la expectacioacuten mediaacutetica

Desde la Fundacioacuten Renovables hemos intentado poner un punto de reflexioacuten al boom

del H2 detraacutes del que se encuentran las mismas empresas energeacuteticas que hace diez

antildeos renegaban de las renovables por inmaduras y caras y hoy se entregan a ellas para

producir hidroacutegeno renovable una tecnologiacutea auacuten cara e inmadura Su intereacutes por el

H2 no estaacute relacionado con abordar la emergencia climaacutetica sino con preservar su

actual modelo de negocio para mantener la relevancia y rentabilidad del modelo

energeacutetico centralizado basado en combustibles foacutesiles cuya propiedad y control estaacute

en un pequentildeo grupo de grandes empresas energeacuteticas y en la posibilidad de captar

recursos puacuteblicos como son los Next Generation UE

La creacioacuten de estas expectativas del hidroacutegeno con carteras de proyectos y

estrategias tanto a nivel nacional como mundial se ajusta directamente a los

intereses del sector energeacutetico maacutes tradicional actuando como lobby del hidroacutegeno en

una propuesta de dar continuidad a la industria del gas Su principal objetivo es el de

conseguir un esquema regulatorio y financiero a gran escala para crear una

economiacutea del hidroacutegeno y liderar este ldquonuevo amanecerrdquo del gas Si toda la

economiacutea demanda hidroacutegeno seriacutea casi imposible satisfacer esa demanda soacutelo con

hidroacutegeno renovable (incluso si es importado) lo que se traduciriacutea en seguir

produciendo H2 a base de gas foacutesil (con y sin eliminacioacuten de carbono) o blending de H2

renovable en la red de gas lo que podriacutea propiciar un mayor consumo de gas foacutesil bajo

el pretexto de un gas ldquomaacutes natural y sosteniblerdquo No es de extrantildear que la actual

apuesta por el hidroacutegeno renovable esteacute siendo utilizada por el lobby del gas como un

intento de satisfacer la economiacutea del hidroacutegeno de Europa mediante hidroacutegeno

producido a partir de combustibles foacutesiles pues una economiacutea de hidroacutegeno renovable

podriacutea poner a la industria del gas fuera de juego

En Espantildea y en Europa en general ya se cuenta con una red sobredimensionada de

gas que o bien se convertiraacute en activos varados (peacuterdida de valor de las

infraestructuras a medida que se eliminan los combustibles foacutesiles) que requeriraacuten de

un costoso desmantelamiento o nos encerraraacute con su reutilizacioacuten en maacutes deacutecadas


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de quema de combustibles foacutesiles Ademaacutes no soacutelo pretenden mantener sus

gaseoductos en uso sino ampliarlos sustancialmente como demuestra el proyecto

European Hydrogen Backbone en el que participan los 11 principales gestores de la red

de transporte de gas de Europa

Por otro lado nunca debemos olvidar la volatilidad de los precios del gas natural y las

consecuencias de su consideracioacuten como el vector principal de apoyo a la transicioacuten

energeacutetica Estamos viendo como los movimientos geoestrateacutegicos ponen en riesgo la

poliacutetica de electrificacioacuten de la demanda

Es claro que el modelo marginalista no se disentildeoacute para el mix energeacutetico actual y su

perpetuacioacuten es darle al gas natural la oportunidad aunque su aporte sea pequentildeo de

tener la uacuteltima palabra para fijar precios y cercenar todo el esfuerzo que la evolucioacuten

de las renovables ha tenido Fomentando la causa del problema nunca encontraremos

la solucioacuten Cuando el precio de la electricidad en el modelo marginalista actual lo fija

el gas la apuesta por electrificar la demanda pasa a ser una quimera

El objetivo de este tipo de proyectos relacionados con el hidroacutegeno es captar los

recursos de financiacioacuten nuevos yo existentes de la UE para mantener el peso del gas

recursos financieros como los del Plan de Inversiones Sostenibles (Sustainable

Investment Plan) del Fondo para la Recuperacioacuten y Resiliencia (Recovery and

Resilience Facility) del Fondo para Conectar Europa (Connecting Europe Facility) y a

traveacutes de las normas revisadas de ayuda estatal como Proyectos Importantes de

Intereacutes Comuacuten Europeo (Important Projects of Common European Interest (IPCEI))

Posicionamiento frente a la estrategia espantildeola del hidroacutegeno

Estamos de acuerdo en que Espantildea debe apostar por el hidroacutegeno para no perder su

posicioacuten en la senda trazada por la UE pero esta apuesta nunca puede olvidar la

realidad a la que se enfrenta el hidroacutegeno definida por sus costes y sus ineficiencias

como vector energeacutetico

La apuesta no puede ser fomentar la demanda de hidroacutegeno porque su cadena de

valor no estaacute madura y lo uacutenico que se conseguiraacute es arrastrar el diferencial de costes

hacia el futuro hipotecando las sentildeales de precio y su propio desarrollo

El establecimiento de objetivos concretos de penetracioacuten de H2 puede ser peligroso y

maacutes auacuten si se establece en un sector en concreto Si se restringen las opciones

tecnoloacutegicas con las que se debe llegar a un objetivo se puede estar excluyendo otras

alternativas renovables como la electricidad generando por tanto un sobrecoste para


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el conjunto de la economiacutea ademaacutes de poner en riesgo alcanzar los objetivos de

descarbonizacioacuten establecidos por haber implementado una poliacutetica ineficiente maacutes

centrada en mostrar la grandeza del empentildeo que los criterios de eficiencia en su maacutes

amplio sentido

La intencioacuten de convertir a Espantildea en uno de los principales exportadores de H2 es un

error entre otras razones por la ineficiencia de los procesos de transformacioacuten para el

transporte al margen de que puede suponer perpetuar el esquema actual centralizado

de zonas de recursosgeneracioacuten y consumo en lugar de dotar a cada territorio de

energiacutea que es la mejor forma de empoderamiento El caraacutecter distribuido de las

fuentes de energiacuteas renovables permite generar cerca de los puntos de consumo

(generacioacuten distribuida) reduciendo el transporte aumentando la eficiencia y

fomentando la autosuficiencia energeacutetica en lugar de desembocar en sumideros

energeacuteticos

No entendemos el volumen econoacutemico destinado a fomentar iniciativas de inversioacuten

en proyectos de hidroacutegeno en la mayoriacutea de los casos como iniciativas piloto alejadas

de la apuesta para mejorar las condiciones baacutesicas de su produccioacuten No podemos

volver a caer en los errores del pasado y apostar por monumentos funerarios con

tecnologiacuteas inmaduras para cubrir necesidades no reales impulsadas con el uacutenico

objetivo de obtener reacuteditos financieros a inversiones al amparo de regulaciones

creadas ad hoc con una dependencia eterna de los fondos puacuteblicos Experiencias

como el depoacutesito Castor la central de Elcogaacutes el sobredimensionamiento de las

infraestructuras gasistas o incluso el desarrollo fuera de los objetivos fijados para las

energiacuteas renovables han sido apuestas que pagamos los consumidores aunque en su

inicio contaran con subvenciones al capital

Fomentar la demanda para que se desarrolle la oferta no es buena solucioacuten si esta no

va acompantildeada de una apuesta por el desarrollo tecnoloacutegico e industrial de

electrolizadores y de equipamiento auxiliar de tamantildeos no centralizados que

puedan generar una industria utilizable frente a la promocioacuten de proyectos piloto

megaliacuteticos que acabaraacuten como siempre convirtieacutendose en monumentos funerarios

de las liacuteneas de financiacioacuten ad hoc disponibles

Se debe priorizar la adaptacioacuten al marco regulatorio existente de los sistemas de

Garantiacuteas de Origen del hidroacutegeno para antes de 2022 puesto que hoy en diacutea con

este vaciacuteo administrativo no podriacutea asegurarse la procedencia del hidroacutegeno


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Debemos tener una poliacutetica fiscal que introduzca criterios de homogeneidad Es

verdad que por ahora el precio del H2 producido a partir de gas natural es de

alrededor de 1-15 eurokg mientras que el hidroacutegeno producido mediante la electroacutelisis

de agua utilizando electricidad de origen renovable tiene un coste de entre 5-7 eurokg

pero tambieacuten es verdad que los combustibles foacutesiles siguen gozando de bonificaciones

fiscales sin internalizar los costes de los dantildeos causados al medio ambiente y a las

personas derivados de las externalidades negativas por las emisiones de GEI

La apuesta de Espantildea como siempre ha defendido la Fundacion Renovables debe ser

hacia la electrificacioacuten de la demanda y en base a la generacioacuten de electricidad 100

con fuentes renovables y en este objetivo el hidroacutegeno puede tener un papel pero

seraacute de forma puntual y no determinante No podemos apostar por un hidroacutegeno que

a traveacutes del blending sea la coartada del modelo energeacutetico foacutesil actual

Como recordatorio debemos apostar por la produccioacuten de hidroacutegeno a traveacutes de la

hidroacutelisis del agua con electricidad de origen renovable en emplazamientos en los

que se minimice su transporte porque siempre es maacutes interesante transportar

electricidad que hidroacutegeno


Anexo



An

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Anexo

En este Anexo se recogen los principales proyectos de las energeacuteticas espantildeolas para

obtener parte de estos fondos

Proyectos de hidroacutegeno en Espantildea y estrategia de las principales

energeacuteticas espantildeolas

La fuerte apuesta por esta fuente de energiacutea y su consideracioacuten como inversioacuten elegible

para los Next Generation UE ha supuesto que las energeacuteticas espantildeolas hayan asumido

el reto de liderar la industria del hidroacutegeno Las razones de este intereacutes al margen de la

captacioacuten de fondos europeos hay que buscarlas en la posibilidad que les da de

transformacioacuten y proteccioacuten de su core business hacia un vector energeacutetico de futuro

bull Sector petroacuteleo y gas Supone no solo la continuidad de la utilizacioacuten del gas y

de sus infraestructuras con el blending sino sobre todo un incremento del

consumo de gas natural como fuente de energiacutea maacutes barata en los teacuterminos del

mercado actual para producir hidroacutegeno Por otro lado permite una conexioacuten

perfecta entre su migracioacuten hacia los mercados relacionados con la electricidad

y las renovables aunque su intereacutes estaacute maacutes en el mantenimiento del hidroacutegeno

gris y azul que el del verde

bull Sector eleacutectrico Es una oportunidad no solo de incrementar la produccioacuten de

electricidad y de las inversiones en generacioacuten con renovables sino tambieacuten de

introducir como propio un vector crucial para la gestionabilidad del sistema

eleacutectrico el aprovechamiento de los vertidos en centrales de generacioacuten y la

optimizacioacuten de procesos como la hibridacioacuten de tecnologiacuteas o el

sobredimensionamiento de potencia instalada

La siguiente figura muestra coacutemo el ecosistema espantildeol cuenta con representacioacuten en

toda la cadena de valor de esta tecnologiacutea


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Estas empresas se encuentran inmersas en muchos proyectos para reducir costes en la

produccioacuten almacenaje y transporte del combustible asiacute como para convertir en

realidad su utilizacioacuten diaria para movilidad generacioacuten de energiacutea eleacutectrica en

industrias etc

Espantildea

Espantildea ha presentado como objetivo liderar el desarrollo de la economiacutea del H2

buscando crear una nueva industria a su alrededor (fabricacioacuten de pilas de combustible

y de electrolizadores entre otros) y eso se ve reflejado en su Hoja de Ruta en la que se

establece como objetivo principal para la proacutexima deacutecada instalar 4 GW de potencia

de electroacutelisis (el 10 del objetivo establecido por la UE para 2030)

Para alcanzar los objetivos fijados en La Hoja de Ruta del Hidroacutegeno se estima una

inversioacuten necesaria hasta 2030 en torno a 8900 Meuro que movilizar por el sector

privado con el apoyo eficiente del sector puacuteblico Ademaacutes en el marco del Fondo

Europeo de Recuperacioacuten el Gobierno preveacute destinar maacutes de 1500 Meuro al desarrollo

del hidroacutegeno renovable Consecuentemente las grandes energeacuteticas han disparado

sus inversiones hacia el H2 mediante proyectos para aprovechar los fondos europeos e

invertir en nuevos activos convirtieacutendose en una de las principales apuestas incluso

en las compantildeiacuteas eleacutectricas

Figura 36 Representacioacuten del ecosistema espantildeol en la cadena de valor del hidroacutegeno Fuente The conversation [45]


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Fondos Next Generation EU

Posicionamiento de las empresas energeacuteticas en Espantildea

A continuacioacuten se presenta un cuadro resumen de proyectos de hidroacutegeno de algunas

de las principales empresas energeacuteticas del paiacutes que han solicitado financiacioacuten de

fondos europeos o espantildeoles

Proyecto Descripcioacuten

Endesa

Hasta 23 proyectos relacionados con el hidroacutegeno renovable en las distintas fases de la cadena de valor de este gas por valor de maacutes de 2900 millones de

euros (Meuro) para poner en marcha 340 megavatios (MW) de potencia en electrolizadores alimentados con 2000 MW de potencia renovable

Tambieacuten planea proyectos extrapeninsulares que absorben otros 900 millones de inversioacuten y que van desde la produccioacuten de hidroacutegeno verde en plantas de

generacioacuten al paso de plantas operativas a su funcionamiento con bicombustible y la sustitucioacuten de potencia de otras plantas operativas por

hidroacutegenogas

Del carboacuten de La Robla al hidroacutegeno solar

Apertura de una faacutebrica de hidroacutegeno limpio en La Robla (Leoacuten) que produciraacute aproximadamente 9000 toneladas de H2 verde al antildeo mediante un

electrolizador de hasta 60 MW y un parque solar fotovoltaico de cuatrocientos megas (400 MW)

Produccioacuten destinada el consumo local la inyeccioacuten a la red gasista y posibilitar una futura exportacioacuten hacia el noroeste de Europa

Mallorca

El proyecto industrial Power to Green Hydrogen Mallorca (proyecto de produccioacuten a escala industrial de hidroacutegeno renovable hasta 75 MW de

electroacutelisis) es el nuacutecleo de Green Hysland una iniciativa europea a traveacutes de la cual la UE ha comprometido 10 millones de euros

Produccioacuten destinada como combustible en autobuses y vehiacuteculos de alquiler que podraacuten repostar en una estacioacuten de servicio -hidrogenera- construida a tal

efecto Asiacute mismo seraacute empleado para la generacioacuten de calor y energiacutea para edificios comerciales y puacuteblicos o como energiacutea auxiliar en ferris y operaciones portuarias Ademaacutes parte de ese hidroacutegeno verde se inyectaraacute en la red de gas

de la isla con el apoyo de Redexis y a traveacutes de un Sistema de Garantiacuteas de Origen desarrollado por Acciona Enagaacutes y Acciona lideran el proyecto

Puertollano

Integracioacuten de una instalacioacuten solar fotovoltaica de cien megavatios (100 MW) un sistema de bateriacuteas de ion-litio con una capacidad de almacenamiento de veinte megavatios hora (20 MWh) y un sistema de produccioacuten de hidroacutegeno

mediante electroacutelisis de 20 MW (que funcionaraacute con energiacutea 100 renovable) inversioacuten de 150 millones de euros Produccioacuten destinada seraacute empleado en la faacutebrica de amoniaco de Fertiberia en Puertollano que tiene una capacidad de

produccioacuten superior a las 200000 toneladas antildeo

Ingeteam

El fabricante noruego de electrolizadores Nel (a traveacutes de su filial Nel Hydrogen Electrolyser) y la compantildeiacutea eleacutectrica Iberdrola han firmado un acuerdo para desarrollar electrolizadores de gran tamantildeo y promover la

cadena de valor de esta tecnologiacutea en Espantildea Para materializar el proyecto Iberdrola junto a la empresa vasca Ingeteam han constituido la compantildeiacutea Iberlyzer con el fin de convertirla en el primer

fabricante de electrolizadores a gran escala de Espantildea Iberdrola asegura que Iberlyzer suministraraacute maacutes de 200 MW de electrolizadores en 2023 con una

inversioacuten inicial cercana a los 100 millones de euros

Medios de transporte mariacutetimo

El proyecto Bahiacutea H2 Offshore impulsado por el cluacutester de energiacuteas marinas de Cantabria tiene como objetivo el disentildeo construccioacuten instalacioacuten y

seguimiento de un prototipo marino de produccioacuten de hidroacutegeno y amoniaco verde alimentado por plataformas solares flotantes


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Bahiacutea H2 Offshore estaacute incluido en la propuesta Cantabria re-Activa y se desarrollaraacute en un espacio de dominio puacuteblico de la Autoridad Portuaria de

Santander El combustible verde obtenido se destinaraacute a buques y equipamientos de liacuteneas y operadoras del Puerto de Santander

Asturias

Duro Felguera ha firmado un acuerdo con la empresa puacuteblica Hunosa y con el distribuidor Nortegas para desarrollar proyectos de hidroacutegeno verde en la zona

central de Asturias Los proyectos se centraraacuten en la produccioacuten almacenamiento transporte inyeccioacuten en la red de gas natural y uso en

movilidad de hidroacutegeno

Repsol

Produccioacuten en sus nuevas instalaciones de Bilbao hidroacutegeno a partir de agua (H2O)

Ademaacutes la petrolera asegura que estaacute desarrollando una tecnologiacutea propia de fotoelectrocataacutelisis para producir hidroacutegeno a partir de energiacutea solar (proyecto

Sun2Hy) Este desarrollo lo realiza junto con Enagaacutes En la iniciativa tambieacuten participan varios centros de investigacioacuten

Talgo

Desarrollo de un tren hiacutebrido que permite una operacioacuten flexible hidroacutegeno-eleacutectrico disentildeada para la plataforma de Cercaniacuteas Regional Vittal de Talgo

En el proyecto de Talgo el principal colaborador es el Centro Nacional del Hidroacutegeno

Hydrogen In Gas GridS

Estudio para la descarbonizacioacuten de la red de gas y su utilizacioacuten cubriendo las lagunas de conocimiento del impacto que los altos niveles de hidroacutegeno

podriacutean tener en la infraestructura de gas sus componentes y su gestioacuten El proyecto se desarrolla en varias actividades entre ellas la cartografiacutea de los

obstaacuteculos y facilitadores teacutecnicos juriacutedicos y normativos el ensayo y la validacioacuten de sistemas y la innovacioacuten la elaboracioacuten de modelos

tecnoeconoacutemicos y la preparacioacuten de un conjunto de conclusiones como viacutea para permitir la inyeccioacuten de hidroacutegeno en las redes de gas de alta presioacuten

Empresas asociadas Coordinacioacuten por Fundacioacuten Hidroacutegeno de Aragoacuten (FHa) con la participacioacuten de Redexis Tecnalia DVGW (Asociacioacuten alemana de gas y

agua) HSR (Universidad de Ciencias Aplicadas de Rapperswil Suiza) y ERIG (Instituto de Investigacioacuten Europeo para el gas y la innovacioacuten energeacutetica

Beacutelgica) Presupuesto 2 millones (procedentes de Fuel Cells and Hydrogen Joint

undertaking (FCHJU))

SeaFuel

Objetivo del proyecto Demostrar la viabilidad de alimentar redes locales de transporte utilizando combustibles producidos a traveacutes de fuentes renovables y

del agua del mar Descripcioacuten El proyecto contiene una instalacioacuten de energiacuteas renovables (51

MW) asociada a una hidrogenera (25 kg H2diacutea a 350 bar) que estaraacute conectada directamente a los aerogeneradores y seraacute abastecida por agua de mar

produciendo el hidroacutegeno a partir de los recursos naturales disponibles El hidroacutegeno generado se destinaraacute a la sustitucioacuten de parte de la flota de

vehiacuteculos dieacutesel por coches de hidroacutegeno Las plantas fotovoltaicas abasteceraacuten la estacioacuten de servicio y la planta desaladora (125 m3 diacutea (24 kWm3))

Empresas asociadas 9 socios y 6 miembros asociados incluyendo empresas de todas las aacutereas Enagaacutes miembro asociado Duracioacuten 2017-2020

Localizacioacuten Tenerife

H2Ports

Objetivo del proyecto Realizacioacuten de estudios de viabilidad para el desarrollo de una cadena de suministro de hidroacutegeno sostenible en el puerto para reducir

el impacto ambiental de sus operaciones Descripcioacuten Proyecto piloto a escala europea localizado en el Puerto de

Valencia que desarrolla y valida la transformacioacuten a H2 de dos maacutequinas (gruacutea telescoacutepica y cabeza de camioacuten) en condiciones reales de

operacioacuten El proyecto incluye el desarrollo de una hidrogenera a 350 bares asiacute como el estudio y desarrollo de la logiacutestica de suministro de H2 en el Puerto

Empresas asociadas Autoridad Portuaria de Valencia la Fundacioacuten Valenciaport (coordinador) el Centro Nacional del Hidroacutegeno y las empresas


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privadas MSC Terminal Valencia Grupo Grimaldi Hyster-Yale Atena Ballard Power Systems Europa y Enagaacutes

Duracioacuten 2019-2023 Localizacioacuten Puerto de Valencia

Presupuesto 4 millones de euros (39999475 euro procedentes de Fuel Cells and Hydrogen Joint undertaking (FCHJU))

Tabla 12 Proyectos de hidroacutegeno que han solicitado financiacioacuten de fondos europeos o espantildeoles Elaboracioacuten propia


Iacutendice de figuras y tablas



Iacutend

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de

figu

ras

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s


Iacutendice de figuras

Figura 1 Densidad relativa de los combustibles con respecto el aire

Fuente Pubchem[3]Elaboracioacuten propia 22

Figura 2 Temperatura de autoignicioacuten en el aire para varios combustibles

Fuente Pubchem [3] Elaboracioacuten propia 22

Figura 3 Diagrama explicativo del rango de inflamabilidad Fuente Bizcaia-Diputacioacuten

Foral [4] Elaboracioacuten propia 23



Figura 4 Liacutemites de inflamabilidad en aire para varios combustibles


Figura 5 Punto de inflamacioacuten para varios combustibles


Figura 6 Poder caloriacutefico Inferior de varios combustibles




Figura 8 Procesos de produccioacuten de hidroacutegeno en funcioacuten de la fuente de energiacutea

utilizada Fuente Hidroacutegeno Website [6] 28

Figura 9 Perspectivas de costes de la produccioacuten de hidroacutegeno

Fuente Informe ldquoPerspectivas de una economiacutea de hidroacutegenordquo de BloombergNEF [10]

39

Figura 10 Consumo final de energiacutea por vector energeacutetico para los antildeos 2018 y 2050

seguacuten el escenario de 15 ordmC proyectado en el World Energy Transitions Outlook 15ordmC

Pathway [11] Fuente IRENA 40

Figura 11 Meacutetodos para almacenar hidroacutegeno Elaboracioacuten propia 44

Figura 12 Liacutemites legales de la concentracioacuten volumeacutetrica del hidroacutegeno en la red de

gas en diferentes paiacuteses Fuente Naturgy [15] Elaboracioacuten propia 50

Figura 13 Costes de transporte de hidroacutegeno en funcioacuten del volumen y la distancia

recorrida ($kg) Fuente Bloomberg NEF Hydrogen Economy Outlook [10] 52

Figura 14 Implantacioacuten del H2 con sistemas de cogeneracioacuten Fuente Estudio

Hidroacutegeno y Cogeneracioacuten ACOGEN [22] 57

Figura 15 Esquema resumen de eficiencias en el proceso de transformacioacuten

almacenamiento y reconversioacuten de la energiacutea primaria en electricidad de las principales

tecnologiacuteas renovables despreciando las peacuterdidas asociadas al transporte de los

vectores energeacuteticos Fuentes Rendimientos (120636) Ag Media de aerogeneradores

(Center for Sustainable Systems) [24] FV Media de paneles solares (GreenMatch) [25]


Iacutend

ice

de

figu

ras

y ta

bla

s

CH Central Hidroeleacutectrica (Bureau of Reclamation) [26] CS Campo Solar

(Protermosolar) [27] Elec electrolizador tipo PEM (Libro Naturgy) [15] Al

almacenamiento H2 (TampE) [28] PC=Pila de Combustible tipo PEM (Libro Naturgy) BE=

Bateriacutea electroquiacutemica de ion-litio en ciclo de carga y descarga (MDPI) [29] At=

Almacenamiento teacutermico en sales fundidas (Protermosolar) Elaboracioacuten propia 60

Figura 16 Distribucioacuten de energiacutea eleacutectrica vendida y de los excedentes del parque en

estudio Elaboracioacuten propia 61

Figura 17 Excedentes del parque de estudio distribuidos por estaciones de un antildeo

Elaboracioacuten propia 63

Figura 18 Peacuterdidas en el proceso de transformacioacuten de la energiacutea en el caso del uso de

H2 como respaldo de la generacioacuten de electricidad renovable Elaboracioacuten propia 65


bateriacuteas como respaldo de la generacioacuten de electricidad renovable Elaboracioacuten propia

65

Figura 20 Reduccioacuten de los costes de electricidad seguacuten Fuente Technology Roadmap

Hydrogen and Fuel Cells (aeh2org) [30] Elaboracioacuten propia 67

Figura 21 Diagrama explicativo de la produccioacuten de electrocombustibles

Fuente European Technology and Innovation Platform [31] Traduccioacuten al espantildeol del

original 68

Figura 22 Coste de la reduccioacuten de CO2 con hidroacutegeno Fuente BloombergBNEF

Hydrogen Economy Outlook [10] 74

Figura 23 Datos de eficiencia de coches eleacutectricos transporte ligero Fuente Transport

and Environment [34] 76

Figura 24 Datos de eficiencia de camiones eleacutectricos transporte ligero Fuente

Transport and Environment [34] 77

Figura 25 Resumen de la flota de camiones de la UE (2019) y de los vehiacuteculos-kiloacutemetro

(2019) por paiacutes Fuente ACEA 2021 Eurostat 2020 Elaboracioacuten propia 79

Figura 26 Flota de camiones con combustibles alternativos de la UE totales y

porcentajes por paiacutes en 2020 Fuente EAFO 2021 Elaboracioacuten propia 79

Figura 27 Emisiones del pozo a la rueda del camioacuten-traacuteiler de 40t GVW por tipo de

energiacutea Fuente CE DELFT amp TNO 2020 Elaboracioacuten propia 80

Figura 28 Costes de produccioacuten de hidroacutegeno por sectores y regiones Fuente

McKinsey DoE IEA [39] 81

Figura 29 Esquema resumen de las diferentes formas en las que se utiliza el hidroacutegeno

como materia prima y vector energeacutetico Elaboracioacuten propia 86

Figura 30 Demanda actual (2018) de gas natural (izquierda) y de hidroacutegeno (derecha)

por paiacuteses Fuente ldquoContrasting European hydrogen pathways An analysis of differing

approaches in key marketsrdquo [42] 91


Iacutend

ice

de

figu

ras

y ta

bla

s

Figura 31 Escenarios bajos y altos de la Empresa Comuacuten FCH para la demanda de

hidroacutegeno en 2030 por sector y paiacutes Fuente ldquoContrasting European hydrogen

pathways An analysis of differing approaches in key marketsrdquo [42] 91

Figura 32 Programas destinados a financiar energiacuteas bajas en carbono de la Unioacuten

Europea y Espantildea Elaboracioacuten propia 93

Figura 33 Capacidad de fabricacioacuten de bateriacuteas (GWh) por continentes en funcioacuten de la

ubicacioacuten de la faacutebrica Fuente BloombergNEF[43] 94

Figura 34 Objetivos de Espantildea respecto al hidroacutegeno para 2030 Fuente Hoja de ruta

del hidroacutegeno renovable [18] 96

Figura 35 Representacioacuten del ecosistema espantildeol en la cadena de valor del hidroacutegeno

Fuente The conversation [45] 116

Iacutendice de tablas

Tabla 1 Cuadro resumen de las diferentes caracteriacutesticas de los combustibles

atendiendo a las figuras anteriores Fuente Pubchem [3] Elaboracioacuten propia 26

Tabla 2 Ventajas inconvenientes costes y eficiencia energeacutetica de los principales

meacutetodos de produccioacuten de hidroacutegeno Elaboracioacuten propia 41

Tabla 3 Madurez tecnoloacutegica y de procesos de almacenamiento de hidroacutegeno

Fuente IEA The future of the Hydrogen [5] Elaboracioacuten propia 47

Tabla 4 Tolerancia general de hidroacutegeno en la red de gas Fuente Marcogaz[16]


Tabla 5 Tolerancia actual de diferentes elementos a mezclas de hidroacutegeno Fuente

IEA The future of Hydrogen [5] Elaboracioacuten propia 51

Tabla 6 Evolucioacuten del factor de capacidad por tecnologiacuteas de aprovechamiento de

fuentes de energiacutea renovables Fuente IRENA [23] Elaboracioacuten propia 59



Tabla 8 Cuadro resumen de ventajas e inconvenientes de los diferentes usos y

aplicaciones del hidroacutegeno Elaboracioacuten propia 87

Tabla 9 Inversioacuten y plan de financiacioacuten del componente 9 Fuente Plan de

Recuperacioacuten Transformacioacuten y Resiliencia [44] 97

Tabla 10 Cuadro resumen de los objetivos de Europa y de Espantildea asociados a

diferentes tipos de hidroacutegeno Elaboracioacuten propia 98

Tabla 11 Cuadro resumen de los objetivos de Europa y Espantildea de los diferentes usos y


Tabla 12 Proyectos de hidroacutegeno que han solicitado financiacioacuten de fondos europeos o

espantildeoles Elaboracioacuten propia 119


Bibliografiacutea



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afiacutea

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Pedro Heredia 8 2deg Derecha

28028 Madrid

wwwfundacionrenovablesorg

Participantes en el proyecto

Fernando Ferrando Vitales Presidente Fundacioacuten Renovables

Mariano Sidrach de Cardona Ortiacuten Patrono Universidad de Maacutelaga

Raquel Paule Martiacuten Directora General de la Fundacioacuten Renovables

Fernando Martiacutenez Sandoval Teacutecnico de Proyectos Fundacioacuten Renovables

Mariacutea de Melque de la Pentildea Delgado Teacutecnica de Proyectos Fundacioacuten Renovables

Mariacutea del Pilar Saacutenchez Valverde Teacutecnica de Proyectos Fundacioacuten Renovables

Manuel Abeledo Losada Teacutecnico de Proyectos Fundacioacuten Renovables

Meritxell Bennasar Casasa Responsable de Relaciones institucionales e Internacionales Fundacioacuten Renovables

Carolina Primo Prados Relaciones institucionales e Internacionales Fundacioacuten Renovables

Ismael Morales Loacutepez Responsable de Comunicacioacuten Fundacioacuten Renovables

Alexandra Llave Moreno Aacuterea de Comunicacioacuten Fundacioacuten Renovables

Mariacutea Isabel Nuacutentildeez Garciacutea Gerente Fundacioacuten Renovables

Periacuteodo y lugar de ejecucioacuten Este proyecto se ha llevado a cabo de enero a noviembre de 2021 en Madrid

Esta publicacioacuten estaacute bajo licencia Creative Commons

Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual (CC BY-NC-SA)

Usted puede usar copiar y difundir este documento o parte de este siempre y cuando se mencione su

origen no se use de forma comercial y no se modifique su licencia

Fundacioacuten Renovables (Declarada de utilidad puacuteblica) Pedro Heredia 8 2ordm Derecha 28008 Madrid wwwfundacionrenovablesorg

Este proyecto ha sido subvencionado por el

Ministerio de Transicioacuten Ecoloacutegica y el Reto

Demograacutefico


Contenido





11













Piroacutelisis 33

Termoacutelisis 33












Mariacutetimo 48

Terrestre 48

















Espantildea 94

7 Conclusiones 101







renovable 104


Transporte 105






Anexo 115


espantildeolas 115

Espantildea 116











Just

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Meuro










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Fases del proyecto



Fase

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Fases del proyecto


presente












electricidad









Introduccioacuten



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1 Introduccioacuten






























enlaces





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aparecer
























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energeacuteticas







energeacuteticas









demanda













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200

300

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500

600

700

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490

365

480

96

210

630

464

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700

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)




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inflamabilidad


inflamabilidad



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1

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5

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20

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70

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-253

-188

-104

-60-43

96

38

132

97 128

-300

-250

-200

-150

-100

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50

100

150

200

T (deg C

)



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con otros

1202

482 462 448 424 426 441

186 199268

00

200

400

600

800

1000

1200

1400M

Jkg

008 067 187 252

680

850805

696

792

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0

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200

300

400

500

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700

800

900

kgm

3





Co

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o




Densidad (kgm3) 008 067 187 252 680 850 790-820 073 792 648






Miacuten 400 500 210 180 140 100 070 1500 600 330

Maacutex 7500 1500 1010 840 760 1000 500 3360 3600 1900


585 540 490 365 230 - 480 52 - 96 210 630 464 363







Ori

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gas natural







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Gasificacioacuten






de agua








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Piroacutelisis
















entre otros



Termoacutelisis








20 y un 45






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electrolito















produccioacuten










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electrolizador







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Fuente IRENA


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energeacutetica





Azul


carbono


Gris



sostenible

2 74-85





19- 20 35-50






material


16 30-40







Alm

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oacuten




































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oacuten


















Gas comprimido

Crio-comprimido



Absorbentes



Hidruros complejos




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oacuten









gasolina



Sundeacuten) [12]








llenado del tanque













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oacuten











de suministro
























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Amoniacuteaco LOHC





Alta Media


Alta Alta Alta Alta










12-16 25-35 7-18 35-40















soporte



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oacuten

Mariacutetimo

















Terrestre















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oacuten
















tiempo









99 de metano








Alm

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oacuten


hidroacutegeno



Alemania















0 1 2 3 4 5 6 7

Alemania

Austria

Espantildea

Estados Unidos

Francia

Italia

Japoacuten

Lituania

Reino Unido

Suiza




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oacuten



















condiciones)









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oacuten

























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emisiones de CO2

















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renovable




















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Factor de capacidad

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de cambio

Termosolar de


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120636119927119914 = 120787120782 120636119916119949119942119940 = 120789120782

120636119913119916 = 120790120782

120636119912119957 = 120786120782

120636119912119949 = 120789120790

120636119914119930 = 120788120782

120636119914119919 = 120791120782

120636119917119933 = 120783120791









propia


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5000

6000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Ene

rgiacutea

(M

Wh

)

Horas




Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma










respectivamente












0

500

1000

1500

2000

2500


Ene

rgiacutea

(M

Wh

antilde

o)

Estaciones

Excedentes (MWh)



Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma













es significativo









Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Ene

rgiacutea

(M

Wh

)

Horas






000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Ene

rgiacutea

(M

Wh

)

Horas





Excedentes


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma









Eficiencia () 70 80





agua Versatilidad


5 ~ 0









electricidad




Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma







utilizacioacuten











en general



0

200

400

600

800

1000

1200

1400

H2 PtPPEMPEM


H2 PtGPEM

methan

PHS CAES

LCO

E (U

SDM

Wh

)

2030 2050



Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma







































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma































respectivamente








Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



















2030





de suministro












Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
































agente reductor


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



















Transporte ligero






peacuterdidas


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma








aproximadamente)













Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





principalmente













con bateriacuteas





Transporte pesado













Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma








natural comprimido

6480

21317

11

28

1014

0 5000 10000 15000 20000 25000

GNL

GNC

H2 FCEV

PHEV

BEV


0 50 100

GNL

GNC

H2 FCEV

PHEV

BEV



Beacutelgica

Francia

Alemania

Italia

Luxemburgo

Espantildea

Suecia

Paiacuteses Bajos

Polonia18

Alemania17

Italia8

Espantildea13

Francia11

Rumania 3

Grecia 1


Paiacuteses Bajos 7



Polonia 18

Alemania 16

Italia 15

Espantildea 10

Francia 10

Rumania 5

Grecia 4


Paiacuteses Bajos 3

Otros EU 27 16






Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma




















hidroacutegeno

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

DIESEL

VGN

GNL

FCET-H2 de GN

FCET-H2 de mix elec



BET- eoacutelica

BIODIESEL

BIOMETANO

BIOGNL


Tip

o d

e e

ne

rgiacutea




Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma















distribucioacuten







usos



Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma








GEI












el arranque













Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma

























100 renovable









Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





combustible
















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma


















transporte









Terrestre pesado



hidroacutegeno




Mariacutetimo





asociada




su produccioacuten




foacutesil







Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no


Unioacuten Europea

























Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no






























Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no












marketsrdquo [42]


Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no












Hidroacutegeno son




















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no






















bull500000

bullMillones


bull1703760

bullMillones

Innovation Fund

bull10000

bullMillones


bull2600

bullMillones


bull1000

bullMillones


bull800

bullMillones



Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no






Espantildea
















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no



















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no



















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no











Inversioacuten


Resiliencia






- 400 555 600 - - -













Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no



Verde


hidroacutegeno


de hidroacutegeno


descarbonizados


electrolizadores





Azul




(CO2eq)




Marroacuten


Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no















Aviacioacuten










Co

ncl

usi

on

es

7 Conclusiones

































Co

ncl

usi

on

es

































Co

ncl

usi

on

es









foacutesiles












finales














Co

ncl

usi

on

es












origen renovable























Co

ncl

usi

on

es



situ























Transporte









Co

ncl

usi

on

es














recorrido











hidroacutegeno









Co

ncl

usi

on

es




































Co

ncl

usi

on

es



































Co

ncl

usi

on

es































gas natural




Co

ncl

usi

on

es



punto de consumo


































Co

ncl

usi

on

es



































Co

ncl

usi

on

es




amplio sentido









energeacuteticos






















Co

ncl

usi

on

es


















Anexo



An

exo

Anexo


























An

exo




industrias etc

Espantildea
















An

exo







Endesa





hidroacutegenogas





Mallorca






Puertollano




Ingeteam









An

exo




Asturias




Repsol




Talgo












SeaFuel








H2Ports







An

exo










Iacutend

ice

de

figu

ras

y ta

bla

s























39

















Iacutend

ice

de

figu

ras

y ta

bla

s














65





original 68





















Iacutend

ice

de

figu

ras

y ta

bla

s






































Bibliografiacutea



Bib

liogr

afiacutea

Bibliografiacutea

















Bib

liogr

afiacutea

















Bib

liogr

afiacutea
















Bib

liogr

afiacutea




28028 Madrid



Contenido





11













Piroacutelisis 33

Termoacutelisis 33












Mariacutetimo 48

Terrestre 48

















Espantildea 94

7 Conclusiones 101







renovable 104


Transporte 105






Anexo 115


espantildeolas 115

Espantildea 116











Just

ific

acioacute

n N

ece

sid

ad d

e la

inve

stig

acioacute

n























Meuro










Just

ific

acioacute

n N

ece

sid

ad d

e la

inve

stig

acioacute

n

















Ob

jeti

vos

del

pro

yect

o
















Fases del proyecto



Fase

s d

el p

roye

cto

Fases del proyecto


presente












electricidad









Introduccioacuten



Intr

od

ucc

ioacuten

1 Introduccioacuten






























enlaces





Intr

od

ucc

ioacuten










aparecer
























Intr

od

ucc

ioacuten







energeacuteticas







energeacuteticas









demanda













Intr

od

ucc

ioacuten





































Intr

od

ucc

ioacuten




































Intr

od

ucc

ioacuten















Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o













estado puro

























Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o




humanos
















seguridad


















Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o









007056

155210

350400

600

060110

160

000

100

200

300

400

500

600

700

585540

490

365

480

96

210

630

464

363

0

100

200

300

400

500

600

700

T (deg C

)




Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o











Co

nce

ntr

acioacute

n

de

com

bu

stib

le

Rango de

inflamabilidad


inflamabilidad


inflamabilidad



4 52 2 1 1

1

15

6 3

75

1510 8 8 10

5

3436

19

0

10

20

30

40

50

60

70

80

(vo

l)






Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o















-253

-188

-104

-60-43

96

38

132

97 128

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

T (deg C

)



Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o









con otros

1202

482 462 448 424 426 441

186 199268

00

200

400

600

800

1000

1200

1400M

Jkg

008 067 187 252

680

850805

696

792

648

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

kgm

3





Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o




Densidad (kgm3) 008 067 187 252 680 850 790-820 073 792 648






Miacuten 400 500 210 180 140 100 070 1500 600 330

Maacutex 7500 1500 1010 840 760 1000 500 3360 3600 1900


585 540 490 365 230 - 480 52 - 96 210 630 464 363







Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o















gas natural







Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o



































Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o

















Capture)




















Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o
























Gasificacioacuten






de agua








Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o




































Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o

Piroacutelisis
















entre otros



Termoacutelisis








20 y un 45






Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o




































Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o











electrolito















produccioacuten










Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o





























electrolizador







Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o





































Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o



























Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o


















Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o



















Fuente IRENA


Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o








energeacutetica





Azul


carbono


Gris



sostenible

2 74-85





19- 20 35-50






material


16 30-40







Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten




































Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten


















Gas comprimido

Crio-comprimido



Absorbentes



Hidruros complejos




Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten









gasolina



Sundeacuten) [12]








llenado del tanque













Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten











de suministro
























Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten



Amoniacuteaco LOHC





Alta Media


Alta Alta Alta Alta










12-16 25-35 7-18 35-40















soporte



Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten

Mariacutetimo

















Terrestre















Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten
















tiempo









99 de metano








Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten


hidroacutegeno



Alemania















0 1 2 3 4 5 6 7

Alemania

Austria

Espantildea

Estados Unidos

Francia

Italia

Japoacuten

Lituania

Reino Unido

Suiza




Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten



















condiciones)









Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten

























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma


materia prima












electricidad y agua




















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma


















eleacutectrica


















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma














emisiones de CO2

















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma






























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma




blending


renovable




















Factor de capacidad

()


de cambio




Solar FV 14 16 17


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma

Factor de capacidad

()


de cambio

Termosolar de


40




















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
















120636119912119944 = 120787120782

120636119927119914 = 120787120782 120636119916119949119942119940 = 120789120782

120636119913119916 = 120790120782

120636119912119957 = 120786120782

120636119912119949 = 120789120790

120636119914119930 = 120788120782

120636119914119919 = 120791120782

120636119917119933 = 120783120791









propia


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma


etc)

















0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Ene

rgiacutea

(M

Wh

)

Horas




Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma










respectivamente












0

500

1000

1500

2000

2500


Ene

rgiacutea

(M

Wh

antilde

o)

Estaciones

Excedentes (MWh)



Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma













es significativo









Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Ene

rgiacutea

(M

Wh

)

Horas






000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Ene

rgiacutea

(M

Wh

)

Horas





Excedentes


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma









Eficiencia () 70 80





agua Versatilidad


5 ~ 0









electricidad




Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma







utilizacioacuten











en general



0

200

400

600

800

1000

1200

1400

H2 PtPPEMPEM


H2 PtGPEM

methan

PHS CAES

LCO

E (U

SDM

Wh

)

2030 2050



Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma







































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma































respectivamente








Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



















2030





de suministro












Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
































agente reductor


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



















Transporte ligero






peacuterdidas


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma








aproximadamente)













Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





principalmente













con bateriacuteas





Transporte pesado













Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma








natural comprimido

6480

21317

11

28

1014

0 5000 10000 15000 20000 25000

GNL

GNC

H2 FCEV

PHEV

BEV


0 50 100

GNL

GNC

H2 FCEV

PHEV

BEV



Beacutelgica

Francia

Alemania

Italia

Luxemburgo

Espantildea

Suecia

Paiacuteses Bajos

Polonia18

Alemania17

Italia8

Espantildea13

Francia11

Rumania 3

Grecia 1


Paiacuteses Bajos 7



Polonia 18

Alemania 16

Italia 15

Espantildea 10

Francia 10

Rumania 5

Grecia 4


Paiacuteses Bajos 3

Otros EU 27 16






Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma




















hidroacutegeno

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

DIESEL

VGN

GNL

FCET-H2 de GN

FCET-H2 de mix elec



BET- eoacutelica

BIODIESEL

BIOMETANO

BIOGNL


Tip

o d

e e

ne

rgiacutea




Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma















distribucioacuten







usos



Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma








GEI












el arranque













Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma

























100 renovable









Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





combustible
















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma


















transporte









Terrestre pesado



hidroacutegeno




Mariacutetimo





asociada




su produccioacuten




foacutesil







Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no


Unioacuten Europea

























Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no






























Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no












marketsrdquo [42]


Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no












Hidroacutegeno son




















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no






















bull500000

bullMillones


bull1703760

bullMillones

Innovation Fund

bull10000

bullMillones


bull2600

bullMillones


bull1000

bullMillones


bull800

bullMillones



Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no






Espantildea
















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no



















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no



















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no











Inversioacuten


Resiliencia






- 400 555 600 - - -













Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no



Verde


hidroacutegeno


de hidroacutegeno


descarbonizados


electrolizadores





Azul




(CO2eq)




Marroacuten


Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no















Aviacioacuten










Co

ncl

usi

on

es

7 Conclusiones

































Co

ncl

usi

on

es

































Co

ncl

usi

on

es









foacutesiles












finales














Co

ncl

usi

on

es












origen renovable























Co

ncl

usi

on

es



situ























Transporte









Co

ncl

usi

on

es














recorrido











hidroacutegeno









Co

ncl

usi

on

es




































Co

ncl

usi

on

es



































Co

ncl

usi

on

es































gas natural




Co

ncl

usi

on

es



punto de consumo


































Co

ncl

usi

on

es



































Co

ncl

usi

on

es




amplio sentido









energeacuteticos






















Co

ncl

usi

on

es


















Anexo



An

exo

Anexo


























An

exo




industrias etc

Espantildea
















An

exo







Endesa





hidroacutegenogas





Mallorca






Puertollano




Ingeteam









An

exo




Asturias




Repsol




Talgo












SeaFuel








H2Ports







An

exo










Iacutend

ice

de

figu

ras

y ta

bla

s























39

















Iacutend

ice

de

figu

ras

y ta

bla

s














65





original 68





















Iacutend

ice

de

figu

ras

y ta

bla

s






































Bibliografiacutea



Bib

liogr

afiacutea

Bibliografiacutea

















Bib

liogr

afiacutea

















Bib

liogr

afiacutea
















Bib

liogr

afiacutea




28028 Madrid







Mariacutetimo 48

Terrestre 48

















Espantildea 94

7 Conclusiones 101







renovable 104


Transporte 105






Anexo 115


espantildeolas 115

Espantildea 116











Just

ific

acioacute

n N

ece

sid

ad d

e la

inve

stig

acioacute

n























Meuro










Just

ific

acioacute

n N

ece

sid

ad d

e la

inve

stig

acioacute

n

















Ob

jeti

vos

del

pro

yect

o
















Fases del proyecto



Fase

s d

el p

roye

cto

Fases del proyecto


presente












electricidad









Introduccioacuten



Intr

od

ucc

ioacuten

1 Introduccioacuten






























enlaces





Intr

od

ucc

ioacuten










aparecer
























Intr

od

ucc

ioacuten







energeacuteticas







energeacuteticas









demanda













Intr

od

ucc

ioacuten





































Intr

od

ucc

ioacuten




































Intr

od

ucc

ioacuten















Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o













estado puro

























Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o




humanos
















seguridad


















Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o









007056

155210

350400

600

060110

160

000

100

200

300

400

500

600

700

585540

490

365

480

96

210

630

464

363

0

100

200

300

400

500

600

700

T (deg C

)




Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o











Co

nce

ntr

acioacute

n

de

com

bu

stib

le

Rango de

inflamabilidad


inflamabilidad


inflamabilidad



4 52 2 1 1

1

15

6 3

75

1510 8 8 10

5

3436

19

0

10

20

30

40

50

60

70

80

(vo

l)






Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o















-253

-188

-104

-60-43

96

38

132

97 128

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

T (deg C

)



Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o









con otros

1202

482 462 448 424 426 441

186 199268

00

200

400

600

800

1000

1200

1400M

Jkg

008 067 187 252

680

850805

696

792

648

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

kgm

3





Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o




Densidad (kgm3) 008 067 187 252 680 850 790-820 073 792 648






Miacuten 400 500 210 180 140 100 070 1500 600 330

Maacutex 7500 1500 1010 840 760 1000 500 3360 3600 1900


585 540 490 365 230 - 480 52 - 96 210 630 464 363







Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o















gas natural







Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o



































Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o

















Capture)




















Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o
























Gasificacioacuten






de agua








Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o




































Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o

Piroacutelisis
















entre otros



Termoacutelisis








20 y un 45






Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o




































Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o











electrolito















produccioacuten










Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o





























electrolizador







Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o





































Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o



























Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o


















Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o



















Fuente IRENA


Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o








energeacutetica





Azul


carbono


Gris



sostenible

2 74-85





19- 20 35-50






material


16 30-40







Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten




































Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten


















Gas comprimido

Crio-comprimido



Absorbentes



Hidruros complejos




Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten









gasolina



Sundeacuten) [12]








llenado del tanque













Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten











de suministro
























Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten



Amoniacuteaco LOHC





Alta Media


Alta Alta Alta Alta










12-16 25-35 7-18 35-40















soporte



Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten

Mariacutetimo

















Terrestre















Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten
















tiempo









99 de metano








Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten


hidroacutegeno



Alemania















0 1 2 3 4 5 6 7

Alemania

Austria

Espantildea

Estados Unidos

Francia

Italia

Japoacuten

Lituania

Reino Unido

Suiza




Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten



















condiciones)









Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten

























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma


materia prima












electricidad y agua




















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma


















eleacutectrica


















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma














emisiones de CO2

















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma






























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma




blending


renovable




















Factor de capacidad

()


de cambio




Solar FV 14 16 17


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma

Factor de capacidad

()


de cambio

Termosolar de


40




















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
















120636119912119944 = 120787120782

120636119927119914 = 120787120782 120636119916119949119942119940 = 120789120782

120636119913119916 = 120790120782

120636119912119957 = 120786120782

120636119912119949 = 120789120790

120636119914119930 = 120788120782

120636119914119919 = 120791120782

120636119917119933 = 120783120791









propia


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma


etc)

















0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Ene

rgiacutea

(M

Wh

)

Horas




Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma










respectivamente












0

500

1000

1500

2000

2500


Ene

rgiacutea

(M

Wh

antilde

o)

Estaciones

Excedentes (MWh)



Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma













es significativo









Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Ene

rgiacutea

(M

Wh

)

Horas






000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Ene

rgiacutea

(M

Wh

)

Horas





Excedentes


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma









Eficiencia () 70 80





agua Versatilidad


5 ~ 0









electricidad




Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma







utilizacioacuten











en general



0

200

400

600

800

1000

1200

1400

H2 PtPPEMPEM


H2 PtGPEM

methan

PHS CAES

LCO

E (U

SDM

Wh

)

2030 2050



Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma







































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma































respectivamente








Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



















2030





de suministro












Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
































agente reductor


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



















Transporte ligero






peacuterdidas


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma








aproximadamente)













Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





principalmente













con bateriacuteas





Transporte pesado













Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma








natural comprimido

6480

21317

11

28

1014

0 5000 10000 15000 20000 25000

GNL

GNC

H2 FCEV

PHEV

BEV


0 50 100

GNL

GNC

H2 FCEV

PHEV

BEV



Beacutelgica

Francia

Alemania

Italia

Luxemburgo

Espantildea

Suecia

Paiacuteses Bajos

Polonia18

Alemania17

Italia8

Espantildea13

Francia11

Rumania 3

Grecia 1


Paiacuteses Bajos 7



Polonia 18

Alemania 16

Italia 15

Espantildea 10

Francia 10

Rumania 5

Grecia 4


Paiacuteses Bajos 3

Otros EU 27 16






Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma




















hidroacutegeno

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

DIESEL

VGN

GNL

FCET-H2 de GN

FCET-H2 de mix elec



BET- eoacutelica

BIODIESEL

BIOMETANO

BIOGNL


Tip

o d

e e

ne

rgiacutea




Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma















distribucioacuten







usos



Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma








GEI












el arranque













Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma

























100 renovable









Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





combustible
















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma


















transporte









Terrestre pesado



hidroacutegeno




Mariacutetimo





asociada




su produccioacuten




foacutesil







Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no


Unioacuten Europea

























Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no






























Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no












marketsrdquo [42]


Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no












Hidroacutegeno son




















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no






















bull500000

bullMillones


bull1703760

bullMillones

Innovation Fund

bull10000

bullMillones


bull2600

bullMillones


bull1000

bullMillones


bull800

bullMillones



Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no






Espantildea
















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no



















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no



















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no











Inversioacuten


Resiliencia






- 400 555 600 - - -













Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no



Verde


hidroacutegeno


de hidroacutegeno


descarbonizados


electrolizadores





Azul




(CO2eq)




Marroacuten


Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no















Aviacioacuten










Co

ncl

usi

on

es

7 Conclusiones

































Co

ncl

usi

on

es

































Co

ncl

usi

on

es









foacutesiles












finales














Co

ncl

usi

on

es












origen renovable























Co

ncl

usi

on

es



situ























Transporte









Co

ncl

usi

on

es














recorrido











hidroacutegeno









Co

ncl

usi

on

es




































Co

ncl

usi

on

es



































Co

ncl

usi

on

es































gas natural




Co

ncl

usi

on

es



punto de consumo


































Co

ncl

usi

on

es



































Co

ncl

usi

on

es




amplio sentido









energeacuteticos






















Co

ncl

usi

on

es


















Anexo



An

exo

Anexo


























An

exo




industrias etc

Espantildea
















An

exo







Endesa





hidroacutegenogas





Mallorca






Puertollano




Ingeteam









An

exo




Asturias




Repsol




Talgo












SeaFuel








H2Ports







An

exo










Iacutend

ice

de

figu

ras

y ta

bla

s























39

















Iacutend

ice

de

figu

ras

y ta

bla

s














65





original 68





















Iacutend

ice

de

figu

ras

y ta

bla

s






































Bibliografiacutea



Bib

liogr

afiacutea

Bibliografiacutea

















Bib

liogr

afiacutea

















Bib

liogr

afiacutea
















Bib

liogr

afiacutea




28028 Madrid




renovable 104


Transporte 105






Anexo 115


espantildeolas 115

Espantildea 116











Just

ific

acioacute

n N

ece

sid

ad d

e la

inve

stig

acioacute

n























Meuro










Just

ific

acioacute

n N

ece

sid

ad d

e la

inve

stig

acioacute

n

















Ob

jeti

vos

del

pro

yect

o
















Fases del proyecto



Fase

s d

el p

roye

cto

Fases del proyecto


presente












electricidad









Introduccioacuten



Intr

od

ucc

ioacuten

1 Introduccioacuten






























enlaces





Intr

od

ucc

ioacuten










aparecer
























Intr

od

ucc

ioacuten







energeacuteticas







energeacuteticas









demanda













Intr

od

ucc

ioacuten





































Intr

od

ucc

ioacuten




































Intr

od

ucc

ioacuten















Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o













estado puro

























Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o




humanos
















seguridad


















Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o









007056

155210

350400

600

060110

160

000

100

200

300

400

500

600

700

585540

490

365

480

96

210

630

464

363

0

100

200

300

400

500

600

700

T (deg C

)




Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o











Co

nce

ntr

acioacute

n

de

com

bu

stib

le

Rango de

inflamabilidad


inflamabilidad


inflamabilidad



4 52 2 1 1

1

15

6 3

75

1510 8 8 10

5

3436

19

0

10

20

30

40

50

60

70

80

(vo

l)






Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o















-253

-188

-104

-60-43

96

38

132

97 128

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

T (deg C

)



Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o









con otros

1202

482 462 448 424 426 441

186 199268

00

200

400

600

800

1000

1200

1400M

Jkg

008 067 187 252

680

850805

696

792

648

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

kgm

3





Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o




Densidad (kgm3) 008 067 187 252 680 850 790-820 073 792 648






Miacuten 400 500 210 180 140 100 070 1500 600 330

Maacutex 7500 1500 1010 840 760 1000 500 3360 3600 1900


585 540 490 365 230 - 480 52 - 96 210 630 464 363







Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o















gas natural







Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o



































Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o

















Capture)




















Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o
























Gasificacioacuten






de agua








Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o




































Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o

Piroacutelisis
















entre otros



Termoacutelisis








20 y un 45






Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o




































Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o











electrolito















produccioacuten










Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o





























electrolizador







Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o





































Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o



























Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o


















Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o



















Fuente IRENA


Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o








energeacutetica





Azul


carbono


Gris



sostenible

2 74-85





19- 20 35-50






material


16 30-40







Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten




































Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten


















Gas comprimido

Crio-comprimido



Absorbentes



Hidruros complejos




Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten









gasolina



Sundeacuten) [12]








llenado del tanque













Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten











de suministro
























Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten



Amoniacuteaco LOHC





Alta Media


Alta Alta Alta Alta










12-16 25-35 7-18 35-40















soporte



Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten

Mariacutetimo

















Terrestre















Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten
















tiempo









99 de metano








Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten


hidroacutegeno



Alemania















0 1 2 3 4 5 6 7

Alemania

Austria

Espantildea

Estados Unidos

Francia

Italia

Japoacuten

Lituania

Reino Unido

Suiza




Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten



















condiciones)









Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten

























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma


materia prima












electricidad y agua




















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma


















eleacutectrica


















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma














emisiones de CO2

















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma






























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma




blending


renovable




















Factor de capacidad

()


de cambio




Solar FV 14 16 17


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma

Factor de capacidad

()


de cambio

Termosolar de


40




















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
















120636119912119944 = 120787120782

120636119927119914 = 120787120782 120636119916119949119942119940 = 120789120782

120636119913119916 = 120790120782

120636119912119957 = 120786120782

120636119912119949 = 120789120790

120636119914119930 = 120788120782

120636119914119919 = 120791120782

120636119917119933 = 120783120791









propia


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma


etc)

















0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Ene

rgiacutea

(M

Wh

)

Horas




Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma










respectivamente












0

500

1000

1500

2000

2500


Ene

rgiacutea

(M

Wh

antilde

o)

Estaciones

Excedentes (MWh)



Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma













es significativo









Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Ene

rgiacutea

(M

Wh

)

Horas






000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Ene

rgiacutea

(M

Wh

)

Horas





Excedentes


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma









Eficiencia () 70 80





agua Versatilidad


5 ~ 0









electricidad




Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma







utilizacioacuten











en general



0

200

400

600

800

1000

1200

1400

H2 PtPPEMPEM


H2 PtGPEM

methan

PHS CAES

LCO

E (U

SDM

Wh

)

2030 2050



Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma







































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma































respectivamente








Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



















2030





de suministro












Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
































agente reductor


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



















Transporte ligero






peacuterdidas


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma








aproximadamente)













Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





principalmente













con bateriacuteas





Transporte pesado













Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma








natural comprimido

6480

21317

11

28

1014

0 5000 10000 15000 20000 25000

GNL

GNC

H2 FCEV

PHEV

BEV


0 50 100

GNL

GNC

H2 FCEV

PHEV

BEV



Beacutelgica

Francia

Alemania

Italia

Luxemburgo

Espantildea

Suecia

Paiacuteses Bajos

Polonia18

Alemania17

Italia8

Espantildea13

Francia11

Rumania 3

Grecia 1


Paiacuteses Bajos 7



Polonia 18

Alemania 16

Italia 15

Espantildea 10

Francia 10

Rumania 5

Grecia 4


Paiacuteses Bajos 3

Otros EU 27 16






Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma




















hidroacutegeno

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

DIESEL

VGN

GNL

FCET-H2 de GN

FCET-H2 de mix elec



BET- eoacutelica

BIODIESEL

BIOMETANO

BIOGNL


Tip

o d

e e

ne

rgiacutea




Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma















distribucioacuten







usos



Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma








GEI












el arranque













Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma

























100 renovable









Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





combustible
















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma


















transporte









Terrestre pesado



hidroacutegeno




Mariacutetimo





asociada




su produccioacuten




foacutesil







Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no


Unioacuten Europea

























Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no






























Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no












marketsrdquo [42]


Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no












Hidroacutegeno son




















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no






















bull500000

bullMillones


bull1703760

bullMillones

Innovation Fund

bull10000

bullMillones


bull2600

bullMillones


bull1000

bullMillones


bull800

bullMillones



Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no






Espantildea
















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no



















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no



















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no











Inversioacuten


Resiliencia






- 400 555 600 - - -













Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no



Verde


hidroacutegeno


de hidroacutegeno


descarbonizados


electrolizadores





Azul




(CO2eq)




Marroacuten


Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no















Aviacioacuten










Co

ncl

usi

on

es

7 Conclusiones

































Co

ncl

usi

on

es

































Co

ncl

usi

on

es









foacutesiles












finales














Co

ncl

usi

on

es












origen renovable























Co

ncl

usi

on

es



situ























Transporte









Co

ncl

usi

on

es














recorrido











hidroacutegeno









Co

ncl

usi

on

es




































Co

ncl

usi

on

es



































Co

ncl

usi

on

es































gas natural




Co

ncl

usi

on

es



punto de consumo


































Co

ncl

usi

on

es



































Co

ncl

usi

on

es




amplio sentido









energeacuteticos






















Co

ncl

usi

on

es


















Anexo



An

exo

Anexo


























An

exo




industrias etc

Espantildea
















An

exo







Endesa





hidroacutegenogas





Mallorca






Puertollano




Ingeteam









An

exo




Asturias




Repsol




Talgo












SeaFuel








H2Ports







An

exo










Iacutend

ice

de

figu

ras

y ta

bla

s























39

















Iacutend

ice

de

figu

ras

y ta

bla

s














65





original 68





















Iacutend

ice

de

figu

ras

y ta

bla

s






































Bibliografiacutea



Bib

liogr

afiacutea

Bibliografiacutea

















Bib

liogr

afiacutea

















Bib

liogr

afiacutea
















Bib

liogr

afiacutea




28028 Madrid






Just

ific

acioacute

n N

ece

sid

ad d

e la

inve

stig

acioacute

n























Meuro










Just

ific

acioacute

n N

ece

sid

ad d

e la

inve

stig

acioacute

n

















Ob

jeti

vos

del

pro

yect

o
















Fases del proyecto



Fase

s d

el p

roye

cto

Fases del proyecto


presente












electricidad









Introduccioacuten



Intr

od

ucc

ioacuten

1 Introduccioacuten






























enlaces





Intr

od

ucc

ioacuten










aparecer
























Intr

od

ucc

ioacuten







energeacuteticas







energeacuteticas









demanda













Intr

od

ucc

ioacuten





































Intr

od

ucc

ioacuten




































Intr

od

ucc

ioacuten















Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o













estado puro

























Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o




humanos
















seguridad


















Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o









007056

155210

350400

600

060110

160

000

100

200

300

400

500

600

700

585540

490

365

480

96

210

630

464

363

0

100

200

300

400

500

600

700

T (deg C

)




Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o











Co

nce

ntr

acioacute

n

de

com

bu

stib

le

Rango de

inflamabilidad


inflamabilidad


inflamabilidad



4 52 2 1 1

1

15

6 3

75

1510 8 8 10

5

3436

19

0

10

20

30

40

50

60

70

80

(vo

l)






Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o















-253

-188

-104

-60-43

96

38

132

97 128

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

T (deg C

)



Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o









con otros

1202

482 462 448 424 426 441

186 199268

00

200

400

600

800

1000

1200

1400M

Jkg

008 067 187 252

680

850805

696

792

648

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

kgm

3





Co

no

cien

do

al h

idroacute

gen

o




Densidad (kgm3) 008 067 187 252 680 850 790-820 073 792 648






Miacuten 400 500 210 180 140 100 070 1500 600 330

Maacutex 7500 1500 1010 840 760 1000 500 3360 3600 1900


585 540 490 365 230 - 480 52 - 96 210 630 464 363







Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o















gas natural







Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o



































Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o

















Capture)




















Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o
























Gasificacioacuten






de agua








Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o




































Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o

Piroacutelisis
















entre otros



Termoacutelisis








20 y un 45






Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o




































Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o











electrolito















produccioacuten










Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o





























electrolizador







Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o





































Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o



























Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o


















Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o



















Fuente IRENA


Ori

gen

y t

ecn

olo

giacuteas

de

pro

du

ccioacute

n d

el h

idroacute

gen

o








energeacutetica





Azul


carbono


Gris



sostenible

2 74-85





19- 20 35-50






material


16 30-40







Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten




































Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten


















Gas comprimido

Crio-comprimido



Absorbentes



Hidruros complejos




Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten









gasolina



Sundeacuten) [12]








llenado del tanque













Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten











de suministro
























Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten



Amoniacuteaco LOHC





Alta Media


Alta Alta Alta Alta










12-16 25-35 7-18 35-40















soporte



Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten

Mariacutetimo

















Terrestre















Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten
















tiempo









99 de metano








Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten


hidroacutegeno



Alemania















0 1 2 3 4 5 6 7

Alemania

Austria

Espantildea

Estados Unidos

Francia

Italia

Japoacuten

Lituania

Reino Unido

Suiza




Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten



















condiciones)









Alm

acen

amie

nto

tra

nsp

ort

e y

dis

trib

uci

oacuten

























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma


materia prima












electricidad y agua




















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma


















eleacutectrica


















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma














emisiones de CO2

















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma






























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma




blending


renovable




















Factor de capacidad

()


de cambio




Solar FV 14 16 17


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma

Factor de capacidad

()


de cambio

Termosolar de


40




















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
















120636119912119944 = 120787120782

120636119927119914 = 120787120782 120636119916119949119942119940 = 120789120782

120636119913119916 = 120790120782

120636119912119957 = 120786120782

120636119912119949 = 120789120790

120636119914119930 = 120788120782

120636119914119919 = 120791120782

120636119917119933 = 120783120791









propia


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma


etc)

















0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Ene

rgiacutea

(M

Wh

)

Horas




Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma










respectivamente












0

500

1000

1500

2000

2500


Ene

rgiacutea

(M

Wh

antilde

o)

Estaciones

Excedentes (MWh)



Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma













es significativo









Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Ene

rgiacutea

(M

Wh

)

Horas






000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Ene

rgiacutea

(M

Wh

)

Horas





Excedentes


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma









Eficiencia () 70 80





agua Versatilidad


5 ~ 0









electricidad




Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma







utilizacioacuten











en general



0

200

400

600

800

1000

1200

1400

H2 PtPPEMPEM


H2 PtGPEM

methan

PHS CAES

LCO

E (U

SDM

Wh

)

2030 2050



Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma







































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma































respectivamente








Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



















2030





de suministro












Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
































agente reductor


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma
























Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



















Transporte ligero






peacuterdidas


Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma








aproximadamente)













Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





principalmente













con bateriacuteas





Transporte pesado













Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma








natural comprimido

6480

21317

11

28

1014

0 5000 10000 15000 20000 25000

GNL

GNC

H2 FCEV

PHEV

BEV


0 50 100

GNL

GNC

H2 FCEV

PHEV

BEV



Beacutelgica

Francia

Alemania

Italia

Luxemburgo

Espantildea

Suecia

Paiacuteses Bajos

Polonia18

Alemania17

Italia8

Espantildea13

Francia11

Rumania 3

Grecia 1


Paiacuteses Bajos 7



Polonia 18

Alemania 16

Italia 15

Espantildea 10

Francia 10

Rumania 5

Grecia 4


Paiacuteses Bajos 3

Otros EU 27 16






Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma




















hidroacutegeno

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

DIESEL

VGN

GNL

FCET-H2 de GN

FCET-H2 de mix elec



BET- eoacutelica

BIODIESEL

BIOMETANO

BIOGNL


Tip

o d

e e

ne

rgiacutea




Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma















distribucioacuten







usos



Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma








GEI












el arranque













Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma

























100 renovable









Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma



































Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma





combustible
















Uti

lizac

ioacuten

del

hid

roacutege

no

co

mo

vec

tor

ener

geacuteti

co y

co

mo

mat

eria

pri

ma


















transporte









Terrestre pesado



hidroacutegeno




Mariacutetimo





asociada




su produccioacuten




foacutesil







Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no


Unioacuten Europea

























Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no






























Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no












marketsrdquo [42]


Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no












Hidroacutegeno son




















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no






















bull500000

bullMillones


bull1703760

bullMillones

Innovation Fund

bull10000

bullMillones


bull2600

bullMillones


bull1000

bullMillones


bull800

bullMillones



Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no






Espantildea
















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no



















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no



















Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no











Inversioacuten


Resiliencia






- 400 555 600 - - -













Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no



Verde


hidroacutegeno


de hidroacutegeno


descarbonizados


electrolizadores





Azul




(CO2eq)




Marroacuten


Estr

ateg

ias

del

hid

roacutege

no















Aviacioacuten










Co

ncl

usi

on

es

7 Conclusiones

































Co

ncl

usi

on

es

































Co

ncl

usi

on

es









foacutesiles












finales














Co

ncl

usi

on

es












origen renovable























Co

ncl

usi

on

es



situ























Transporte









Co

ncl

usi

on

es














recorrido











hidroacutegeno









Co

ncl

usi

on

es




































Co

ncl

usi

on

es



































Co

ncl

usi

on

es































gas natural




Co

ncl

usi

on

es



punto de consumo


































Co

ncl

usi

on

es



































Co

ncl

usi

on

es




amplio sentido









energeacuteticos






















Co

ncl

usi

on

es


















Anexo



An

exo

Anexo


























An

exo




industrias etc

Espantildea
















An

exo







Endesa





hidroacutegenogas





Mallorca






Puertollano




Ingeteam









An

exo




Asturias




Repsol




Talgo












SeaFuel








H2Ports







An

exo










Iacutend

ice

de

figu

ras

y ta

bla

s























39

















Iacutend

ice

de

figu

ras

y ta

bla

s














65





original 68





















Iacutend

ice

de

figu

ras

y ta

bla

s






































Bibliografiacutea



Bib

liogr

afiacutea

Bibliografiacutea

















Bib

liogr

afiacutea

















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liogr

afiacutea
















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liogr

afiacutea




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