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hidrogeno estructura molecular
Luis Ramos Penabad

El hidrógeno es limpio, pero las fugas preocupan a los científicos, y con razón

El hidrógeno (H2) promete ser una de las armas clave de la humanidad en su batalla contra las emisiones de dióxido de carbono, pero debemos ser cautos. Un informe alerta de que las emisiones fugitivas de hidrógeno pueden producir indirectamente efectos de calentamiento 11 veces peores que los del CO2.

El hidrógeno no es un combustible, pero puede almacenar energía limpia y pasarlo a través de una celda de combustible para producir electricidad, emitiendo agua como único deshecho. Transporta mucha más energía por un peso determinado que las baterías de litio, y es más rápido rellenar un tanque que cargar una batería. Es de ahí que se piense siempre en él para descarbonizar sectores donde las baterías no son prácticas, como la aviación, transporte marítimo o camiones de larga distancia.

Pero hay un problema. Cuando se libera H2 puede interactuar con otros gases en el aire y resultar perniciosos efectos de calentamiento. Un estudio del gobierno del Reino Unido amalizó estas interacciones y ha determinado que el potencial de calentamiento del hidrógeno es el doble de lo que se creía hasta ahora: en un período de 100 años, una tonelada de hidrógeno en la atmósfera calentará la Tierra unas 11 veces más que una tonelada de CO2, con una incertidumbre de ± 5.

El hidrógeno como gas de efecto invernadero

El hídrógeno puede reaccionar con los oxidantes troposféricos que «limpian» las emisiones de metano. El metano es un gas de efecto invernadero muy potente, que provoca unas 80 veces más calentamiento que el peso equivalente de CO2 durante los primeros 20 años. Los radicales hidroxilo en la atmósfera (proceden de la rotura del enlace entre el oxígeno y el hidrógeno de una molécula de agua) la limpian con relativa rapidez, mientras que el CO2 permanece en el aire durante miles de años. De ahí que el CO2 siempre se considerase peor a largo plazo.

Eso sí, si hay hidríogeno en la atmósfera, los radicales hidroxilo reaccionan con él, reduciendo el número de limpiadores y el metano permanece en la atmósfera por más tiempo. Además, con hidrógeno aumenta la concentración de ozono troposférico y de vapor de agua estratosférico… lo que elevaría las temperaturas.

Cómo «escapa» el hidrógeno y cuánto se pierde

El hidrógeno es un elemento muy común, pero siempre forma parte de alguna otra molécula, es difícil encontrarlo por sí solo en la natturaleza, pues siempre interactúa con algún otro elemento. Por eso preocupan sus fugas. Según un informe de Frazer-Nash Consultancy, en un cilindro con hidrógeno comprimido se pierde entre el 0,12 y el 0,24 % todos los días. Y se escapará de las tuberías y válvulas si se distribuye así. Las pérdidas serámn un 20 % superiores a las del gas natural que llega a los domicilios e industrias… si bien como es más liviano, será un 15 % del peso.

Si el hidrógeno se transporta como un líquido criogénico (enfriados intensamente, a -100º o menos), la evaporación es inevitable. Se espera que en torno a un 1 % al día, que se escapa a la atmósfera.

De hecho, las operaciones de ventilación y purga son comunes en todo el ciclo de vida del hidrógeno. Ocurren durante la electrólisis, durante la compresión, durante el reabastecimiento de combustible y durante el proceso de conversión en electricidad a través de una celda de combustible.

Y es más que en uns simple purga. Se habla de que los procedimientos de electrólisis actuales que usan ventilación y purga pierden entre el 3,3 y el 9,2 % de todo el hidrógeno producido. Esto es precoupante, sobre todo sabiendo que el hidrógeno se está pensando como el modo de almacenar el exceso de energía renovable que no puede absorber la demanda inmediata.

Hay solución, pues las emisiones de purga y ventilación podrían reducirse con sistemas para convertirlo de nuevo en agua y reintroducirla en el proceso. Eso sí, por ahora estas operaciones no son económicamente viables.

En total, el informe Frazer-Nash calcula que en torno al 1 y el 1,5 % del hidrógeno escape a la atmósfera. La mitad será del transporte, una cuarta parte en la producción y otro tanto en el consumo.

¿Nos olvidamos del hidrógeno entonces?

No. Incluso con emisiones de H2 entre el 1 % y el 10 % compensa entre el 0,4 y el 4 % las reducciones totales de las emisiones de CO2 equivalente. El hidrógeno verde compensa según el informe gobierno del Reino Unido incluso suponiendo el peor escenario de fuga.

Eso sí, aunque compensa, es vital controlar las fugas de H2 en una economía de hidrógeno.

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