Situación actual y perspectivas del hidrógeno

El hidrógeno se presenta como un vector energético flexible y respetuoso con el entorno, cuyo potencial no atañe únicamente a la reducción sustancial de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y consecuente mejora de la calidad del aire, sino que supone un sistema de suministro energético seguro y, en particular con unas consecuencias significativas en el sector transportes. Asimismo, los combustibles que contienen hidrógeno se pueden emplear en sistemas estacionarios de pila de combustible, proporcionando una amplia flexibilidad para el uso de las pilas de combustible como sistemas combinados de producción de calor y electricidad.

En los últimos años han surgido diversas iniciativas para el desarrollo de las tecnologías del hidrógeno. Con este fin, el Departamento de Energía de los Estados Unidos ha destinado más de 1.700 millones de euros para los próximos cinco años y la Unión Europea, dentro del VI Programa Marco (2003-2006), unos 275 millones de euros, y en el VII Programa Marco (2007 - 2013) se dedicarán 2.350 millones de euros para energía de los cuales unos 470 millones de euros serán para hidrógeno y pilas de combustible.

Las Iniciativas Tecnológicas Conjuntas o JTIs (Joint Technology Initiatives) serán el instrumento más innovador y ambicioso del VII Programa Marco. Para la JTI del Hidrógeno y Pilas de Combustible se estiman presupuestos muy elevados (sobre los 7 billones de euros).

Como principal objetivo se fija alcanzar la cuota del 5 % en combustibles de hidrógeno en el transporte para el año 2020. En España, el Plan Nacional de I+D+i 2004-2007 también incluye apartados específicos para el desarrollo de este tipo de tecnologías y el nuevo Plan Nacional 2008-2011 concederá más importancia a la investigación en hidrógeno, su producción y sus aplicaciones.

Para el año 2050 se espera disponer de hidrógeno ampliamente y a un precio competitivo, en todas las naciones industrializadas. No sólo funcionará como combustible para el transporte, sino que se utilizará como un complemento al sistema de generación de electricidad partiendo de fuentes de energía renovables, con el objetivo de ajustar la generación a la demanda energética.

Los combustibles que contienen hidrógeno tendrán una importancia creciente en el sector estacionario (generación centralizada y distribuida), durante el desarrollo previsto de una extensa red de gasoductos que conectarán nuevos centros de producción de pequeña y gran escala. Se espera que el transporte de hidrógeno líquido y gaseoso por carretera y la producción de hidrógeno in situ prevalezcan en diferentes segmentos del mercado.

Para entonces, los sistemas de pila de combustible para aplicaciones portátiles, estacionarias y de transporte deberían ser tecnologías maduras y de producción competitiva. A pesar de que estas pilas consumirán hidrógeno predominantemente, no es probable que se alimenten únicamente con un solo combustible. Las pilas de combustible flexible también suponen un avance importante que se espera esté ampliamente disponible en combinación con sistemas de reformado para determinadas aplicaciones en el transporte.

La historia nos indica que las sustituciones del combustible primario, como por ejemplo el paso de la madera al carbón, del carbón al petróleo y de este último al gas natural, duran por lo menos entre 40 y 50 años, por lo que durante algunos años se solapan. No obstante, existen numerosas razones convincentes de perspectiva económica, geopolítica y medioambiental que nos indican que el hidrógeno podría desplazar a otros combustibles más rápidamente.