El humo gris del hidrógeno verde

Soy fan del hidrógeno pero no como la solución a todos los problemas energéticos sino porque, vamos, es el elemento más simple, más común, más eficiente del universo. Pero no es el santo grial.

No podríamos haber puesto un Saturno V en el espacio sin hidrógeno y, sin embargo, tiene sus problemitas. Por eso cuando aparece algún mentiroso a venderlo como la panacea me provoca algunos temblores de ira :D pero ¿No es acaso el combustible más limpio?

Por supuesto que lo es! Los que no están limpios son los que lo usan para conseguir dinero inventando soluciones que no lo son, entonces cuando leo "hidrógeno verde" en las noticias algo me hace ruido ¿Por qué?

Hidrógeno, el más común, el más difícil

El hidrógeno es fantástico, es el elemento más simple, básico y abundante del universo, y sin embargo no es tan fácil de obtenerlo.

La cuestión es que de tan sencillo que es también es dependiente de las condiciones, se une fácilmente al oxígeno entrando en ignición, y lo podemos encontrar en el agua de forma abundante.

No vas a encontrar mucho hidrógeno en una atmósfera como la nuestra que esté separado de otro elemento, así que siempre terminamos obteniéndolo de algún otro compuesto, hasta ahora la forma más económica era... de hidrocarburos! Claro, no vendría siendo la forma ideal.

Pero hay otra: hidrólisis. Simple, se pasa una corriente por un tanque de agua, en uno de los extremos sale el hidrógeno, del otro el oxígeno y listo (simplifqué tal vez un poquito :D), pero hay un problema: hay que usar energía.

No sólo eso, hay que usar MUCHA ya que el oxígeno y el hidrógeno juntos estan en su mejor equilibrio, romper el enlace requiere mucha más energía que en otras uniones químicas. Pero bueno, la eficiencia de la electrólisis no supera el 40/45%, el resto se pierde en calor.

A esto se llama "hidrógeno verde", no porque sea verde, no porque no contamine (de dónde salió la energía para obtenerlo?) sino porque no se saca directamente de un hidrocarburo que es, obviamente, más contaminante todavía.

Ahora tengo el hidrógeno ¿Qué hago?

Aquí es donde lo verde se pone marrón, porque el hidrógeno no es algo que puedas tener así no más sin un costo elevado de almacenamiento. Es extremadamente volátil y entra en ignición fácilmente.

Tuve esta discusión con muchos mamertos en mi video contra los estafadores que vendían supuestos aparatos para potenciar un motor usando "exceso" de energía pero que pretendían violar las leyes de la termodinámica diciendo que sólo con agua alcanzaba (LOL). Pero muchos pretendían usar este gas para una cocina hogareña: peligrosísimo.

Es que para hacer una explosión de hidrógeno no hace falta mucha energía, una simple chispa de estática como esas que nos da contra una puerta o el auto basta, en cambio el propano o cualquier combustible menos volátil necesita mucha más energía: es fácil de almacenar.

El hidrógeno ocupa mucho espacio por lo que almacenarlo en estado gaseoso no sólo es peligroso por su bajo punto de ignición sino que requeriría tanques enormes y nada sustentables. Por ende lo ideal es almacenarlo en estado criogénico. Así se vuelve líquido y ocupa una fracción del volúmen (que aun así es mucho más que en cualquier otro compuesto).

Pero ¿Es barato eso? ¿Es fácil? No y no, obviamente, comprimirlo hasta licuarlo necesita energía y un sistema que no haga que todo explote por los aires, mantenerlo en estado criogénico también necesita un tanque especial y recicladores que vuelvan a comprimir lo que se evapora.

Alguna vez vieron un cohete a hidrógeno/LOX en la torre de lanzamiento, pues bien, no sólo se congela por fuera sino que se la pasa expulsando lo que se gasifica, es una bomba de tiempo y apenas le da el sol se pone cada vez peor, los cohetes suelen cubrirse de aislante pero, además, sólo se carga el H2 antes del lanzamiento, no puede almacenarse allí para cuando guste.

Transportarlo es extremadamente complejo como cualquier cosa criogénica que podría explotar apenas impactara, así que no es que podemos llenar un camión de H2 a 270 grados bajo cero y llevarlo a donde querramos. Conviene usarlo donde se obtuvo.

El blance

Así que no sólo tuvimos que obtenerlo gastando el 50% de la energía, también tuvimos que crear una planta para hacerlo, obtener esa electricidad (podría ser sobrante solar o eólico, ahí va perfecto), sino que hay que licuarlo (costoso en instalaciones y energéticamente costoso) y almacenarlo (costos), sino que, para colmo, no es conveniente transportarlo.

¿Para qué sirve?

Proyectos de automóviles a hidrógeno hay muchos como el Toyota Mirai que ya se venden libremente y, sin embargo, no hay mucha aceptación no porque no se pueda obtener H2 sino por el quilombo enorme que es crear una instalación segura para cargarlo.

De hecho, el Mirai no usa un motor de combustión interna para consumir el H2 sino una celda de combustible que es una forma mucho más segura de manejarlo.

Pero ¿Cómo podríamos usarlo? Creo yo que el escenario perfecto para su uso debería ser el de almacenamiento de energías renovables.

Si tenemos exceso de solar y eólica actualmente se desperdicia, si estamos consumiendo 100 y producimos 120, hay unos 20 extras que no podemos guardar en ningún lado. Si ya no hay sol o se calma el viento estaremos consumiendo 100 pero generando 20. Para obtener el faltante hoy se utilizan métodos que son los que se quieren reemplazar.

Si en vez de pensar en automóviles a hidrógeno pensáramos en eléctricos y esa electricidad fuese obtenida por fuentes renovables, el hidrógeno podría ser la batería gigante del sobrante, uno más eficiente que una batería química de litio.

Suena ideal, muy futurista, casi utópico, pero no imposible y es por esto que las petroleras son las que más están invirtiendo en estos proyectos.

Si quieren ver números hay un artículo aquí que cita los problemas de los hidrógenos (gris, producido de hidrocarburos, azul, idem pero con captura de carbono y verde, de electrólisis) y en particular la energía necesaria para producido combinado con los costos.
https://www.rechargenews.com/transition/a-wake-up-call-on-green-hydrogen-the-amount-of-wind-and-solar-needed-is-immense/2-1-776481

Y el humo ¿Dónde está?

Pero yo hablé de humo y hasta ahora sólo hablé de las posibilidades del H2 y que se podría usar y todo ¿Dónde está el humo? Pues bien, en los proyectos más humosos que obviamente vienen para nuestras tierras.

El proyecto turbio de la minera Fortescue es crear una planta de "hidrógeno verde", si bien se tiran números fabulosos de cuánta gente podría tener trabajo, millones de dólares y hogares con energía no se aclara absolutamente nada de lo realmente importante.

Lo claro es que los plazos van mucho más allá de este gobierno y el siguiente (como es razonable en algo de envergadura) pero nada se dice de cómo esta planta se integrará al sistema energético del país.

Sólo producir hidrógeno no sirve, hay que usarlo, aplicarlo, si es para almacenar, bien, perfecto pero ¿Tenemos sobrante de energías renovables? No, no lo tenemos.

El 2020 tuvo un récord para el país con un 9,7% de lo generado utilizando renovables. MENOS DEL 10% ! Y no está mal pero claramente no sirve para esta idea.

Por ende ¿Con qué generaríamos ese hidrógeno? ¿Con no-renovables? Quemaríamos petróleo para generar ineficientemente hidrógeno para el que nadie pensó un uso?

Hablan de producir varios miles de toneladas que "podrían" alimentar una gran cantidad de hogares, porque siempre se usa esa referencia, pero en el mundo real la generación eléctrica se integra al sistema, no es que va solo por su cuenta, pero de eso ni se habla.

Es más, veo en la nota de Clarín al respecto una mentira más que evidente, reza el artículo "El hidrógeno verde puede almacenarse y transportarse como si fuera una batería." esto es absolutamente falso, es o un error o una mentira de quien les dio el dato, ESO ES LO QUE JUSTAMENTE NO SE PUEDE HACER CON EL H2! (la nota ni siquiera está firmada)

Es como si a todos los medios les hubiesen dado un panfleto y lo hubiesen repetido sin critica ni análisis alguno. No era muy difícil de hacer, pero no lo hicieron, replicaron una nota que sonaba bien porque había varios millones de dólares a favor pero que, si se ve en detalle, es más turbio de lo que parece a simple vista ¿Quién aprobó darle para adelante con esta pieza de propaganda?

Hay mucho humo porque todavía falta un trecho larguísimo como para poder usar algo que ni siquiera tienen planificado.

Ah, y un detalle, usar/consumir un combustible no-contaminante no reduce el CO2 que ya está en la atmósfera, ayuda a que siga creciendo. Aclaro esto porque leí a varios decir que "reduciría el CO2" lo que es imposible sin un sistema de captura de CO2 de la atmósfera.

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Comentarios

  • nelson     03/11/2021 - 10:48:24

    Excelente nota, la verdad que no dejaste ningún cabo suelto.
    Lo que realmente me parecele alentador es la pila de combustible, ahí le veo potencialidad, pero a muy largo plazo.
    Gracias !

  • Tulio Serpio     03/11/2021 - 11:06:46

    Lo más positivo de la noticia del hidrógeno verde es que van a instalara granjas eólicas en la Patagonia... Digo, si no lo de verde sería falso de entrada.

    Es claro que no por eso solo va a tener menor impacto ambiental, pero hoy en día eso va a la cuenta de "energía renovable".

    Si después lo de embotellar H₂ no prospera, lo mismo podremos usar la electricidad, no?

  • gorlok     03/11/2021 - 11:12:33

    Muy buena la nota. Lamentablemente es así, se envía un cable de noticias y todos los medios los replican sin el mínimo análisis ni verificación de fuentes ni contraste.

    Fabio, casi al final creo que hay un error de tipeo donde dice "ayuda a que siga creciendo" en lugar de "ayuda a que NO siga creciendo".

  • Galbi     03/11/2021 - 11:31:20

    gorlok dijo:


    Fabio, casi al final creo que hay un error de tipeo donde dice "ayuda a que siga creciendo" en lugar de "ayuda a que NO siga creciendo".


    Si lo pensás por el lado de, que toda la infraestructura que
    hay que fabricar/montar, se hará con gasto energético, y dicha energía provendrá de combustibles fósiles, entonces el CO2 seguirá creciendo.

  • Sergio     03/11/2021 - 12:34:29

    Muy buena nota ! Felicitaciones !

  • H.     03/11/2021 - 14:14:04

    El H2 verde serán los ´vuelos a la estratósfera´ de Alverso.

  • Javier     03/11/2021 - 14:30:02

    No me extrañaria en absoluto que el negocio pase por usar energía subsidiada para producir el hidrógeno.

    • Galbi     03/11/2021 - 16:28:49

      Éso... o que en el contrato, haya cláusulas donde a los inversionistas se les ´asegure rentabilidad´, que ya sabemos quién la termina pagando.

  • Juan K     03/11/2021 - 18:51:13

    "¿Quién aprobó darle para adelante con esta pieza de propaganda?"
    Este tipo de cosas son las que alimentan posiciones como la de los Nicolás Morás que se pronuncian en contra de la supuesta "agenda globalista" llevada adelante por Bill Gates y cía que promueve cosas cono las cuarentenas y la "nueva normalidad", agenda de género, medidas contra el cambio climático, etc, para dominar el mundo.
    Si ya se, el sombrerito de aluminio... Pero alguito me simpatiza. Al menos es para dudar tanta imposición de criterios desde el poder y que todos parecieramos aprobar (o dejar pasar) sin chistar.

  • mariano     03/11/2021 - 22:51:01

    te sumo un problema muuuuy grande del hidrogeno….
    es muuuuy complicado para los materiales..el acero por ejemplo,con alta concentracion de hidrogeno, se degradan porque las moleculas de hidrogeno se meten por cualquier lado, entonces necesitas materiales especiales para manejarlo. Se llama hydrogen embrittlement.
    despues se suma el problema de operar a -200 C, donde necesitas otro monton de materiales extraños que sobrevivan a esas condiciones….

  • Danbat     03/11/2021 - 23:08:01

    El hidrógeno no solo reacciona a baja temperatura, sino también en prácticamente cualquier proporción de oxígeno y es casi independiente de la presión atmosférica. Es uno de los elementos más volátiles que podríamos tener dando vuelta.

    Paradójicamente, una de las maneras de tener hidrógeno en forma estable es con el metano (CH4), donde la reacción química da agua y dióxido de carbono que, si lo recapturás y lo hacés pasar por un Reactor de Sabatier, volvés a tener metano. Pero es también muy demandante de energía. ¡Nada es gratis!

    La verdad es que, al menos en nuestro país, si van a meter plata que sea en generación directa de electricidad, que rendirá más que con sistemas tan complicados. El día que haya excedente de energía renovable entonces sí podríamos contemplar el usar hidrógeno para baterías de ciclo cerrado.

  • Javier     04/11/2021 - 17:03:05

    En Dinamarca hay un proyecto que hace exactamente eso!

    https://www.offshorewind.biz/2021/09/03/new-large-scale-offshore-wind-to-hydrogen-project-emerges-in-denmark/

  • Gerez     07/11/2021 - 01:50:49

    Te iba a comentar la difusión del hidrógeno en la microestructura de los metales.
    Además de ser volátil, es muy dificil de contener a presión en un recipiente porque se escapa a través de la estructura cristalina. sus atómos son lo suficientemente pequeños para difundir a cualquier temperatura y a mayor presión es aún peor.
    Eso conlleva además el riesgo de fisuración inducida por hidrógeno, que es un problema gravísimo que afecta a muchas aleaciones especialmente el acero y genera fractura frágil.
    Se están trabajando varias líneas de investigación para minimizar el tema.
    Muy buena nota.
    Por ahora, humo es lo único que queda.

  • Ezequiel     12/11/2021 - 14:41:15

    Sin dudas un excelente post y como dicen más arriba, no dejas nada suelto. Lamentablemente estamos muy lejos que eso sea realidad y me uno a lo que dice @danbat que sería mejor que vayan por la generación de electricidad y luego que eso sea autosuficiente, rentable y con excedente recién ahí se hagan cosas.
    Igual leyendo esto que escribo creo que es para países de otra latitud
    Abrazo

  • Mario     20/11/2021 - 06:20:00

    Los alemanes acá explican que al final el costo de transporte de Hidrógeno lo sitúa muy cerca de los combustibles fósiles. Solo lo recomiendan para industrias, camiones o trenes. Pensando en 2050.

    https://www.dw.com/es/el-hidr%C3%B3geno-como-cura-milagrosa-la-energ%C3%ADa-limpia-protege-m%C3%A1s-al-clima/av-59688872

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