Desenmascarando patrañas hidrogeneras

El hidrógeno es el elemento más abundante del universo. Pero prácticamente nunca se encuentra aislado en la naturaleza. Siempre está combinado con otros elementos.

Aislar el hidrógeno exige invertir energía en hacerlo. Por un principio físico elemental, se consume más energía al aislar el hidrógeno que se encuentra combinado que la energía que se obtiene al quemarlo (combinándolo con oxígeno).

El hidrógeno, por tanto, no es una fuente de energía, sino más bien es un vector energético.

En general, la forma más habitual de obtener hidrógeno es utilizando gas natural, un combustible fósil, separando el átomo de carbón de los cuatro de hidrógeno (CH₄). La otra forma más común es mediante la electrólisis del agua (H₂O), separando el átomo de oxígeno de los dos átomos de hidrógeno.

Con el gas natural (metano) y otros combustibles fósiles se obtiene hoy el más del 99% del hidrógeno que el mundo produce. Este es el llamado eufemísticamente hidrógeno gris o negro.

Para ello se requiere consumir 323 millones de toneladas equivalentes de petróleo (Mtep) de combustibles fósiles. Esto es aproximadamente, el 2,7% de todo el consumo de energías fósiles del mundo.

Mediante la electrólisis del agua apenas se obtiene, como mucho, el 0,7% del hidrógeno que el mundo produce en la actualidad. Es el llamado hidrógeno verde, tan de moda. Aunque dado que el 62% de la electricidad mundial se genera todavía con combustibles fósiles, en realidad mucho menos. Las llamadas renovables hoy aportan el 12,5% de la electricidad mundial.

La producción mundial de hidrógeno se cifra en 2019 en unos 115 millones de toneladas (MtH₂) anuales.

Prácticamente la mitad de toda esa enorme cantidad de hidrógeno se dedica a la propia industria de los combustibles fósiles, especialmente el petróleo, para desulfurizarlo y para reconvertir o refinar partes del crudo con moléculas largas de hidrocarburos en moléculas más cortas o como aditivos.

Una parte del hidrógeno se produce para mezclar con otros gases o elementos y generar productos como los fertilizantes de síntesis, generalmente a través del amoniaco, volviéndolo a mezclar con nitrógeno (NH₃) con el que se fabrican también fibras, explosivos y demás productos variados, o metanol (CH₃OH), que tiene múltiples usos, entre los que vuelve a utilizarse a veces como combustible o aditivos de los fósiles, plásticos, solventes, resinas, contrachapados, etc. O fármacos, tintes, insecticidas, que salen del ácido acético a partir del metanol.

Sin embargo, una parte despreciable e ínfima (menos de 0,01 MtH₂) se está utilizando como vector energético para el transporte.

En España se producen unas 500.000 toneladas de hidrógeno al año, según el Ministerio para la Transición Ecológica. Es más o menos, el 4-5% de la producción mundial. El uso que se da al hidrógeno es para las refinerías de petróleo (en torno al 70%) y en fabricantes de productos químicos, muchas veces relacionados y procedentes también de la industria petroquímica. Una pequeña porción del hidrógeno, se suele utilizar en forma de calor para industria que requieren una llama limpia y sin impurezas, como en la producción de semiconductores, pantallas planas o industria metalúrgica muy refinada.

Una vez aclarados los orígenes y destinos habituales del hidrógeno en el mundo y en España, creo que es imprescindible abordar algunos temas, teniendo siempre muy en consideración el gráfico principal de la figura 1, que nos ofrece la Agencia Internacional de la Energía (AIE), para no perder el contexto y la perspectiva de lo que este gas puede ofrecer al mundo como vector energético.

Pondremos un ejemplo de un periódico español, que dice que España necesita 200 plantas de hidrógeno verde como la de Iberdrola en Puertollano.

Se trata, evidentemente, de una planta para producir por electrólisis unas 3.000 toneladas de H₂ al año. Aunque la noticia no lo especifica claramente, producir 3.000*200 = 600.000 toneladas de H₂ al año, lo único que haría sería satisfacer la producción española de hidrógeno que hoy se genera en España. Pero dado que el uso, como veíamos de la información del Ministerio, vuelve en un 70% de vuelta a las refinerías para precisamente refinar los productos derivados del petróleo y otro 20% vuelve a las refinerías y fábricas adyacentes a producir más químicos, es evidente que el uso del llamado hidrógeno verde se está pervirtiendo y perpetuando para seguir la producción de derivados refinados del petróleo y no para alcanzar un mundo de cero emisiones.

El hecho de que estas plantas se estén localizando precisamente donde hay refinerías, como en el caso de Puertollano, ya deja claro cuáles van a ser los usos principales. Y no son para sustituir los 11.500 millones de toneladas equivalentes de petróleo que generan los 36.000 millones de toneladas de CO₂ al año, causantes del cambio climático.

Estas son las situaciones vergonzosas que hay que desenmascarar. Pero no solo estas. 

Estamos empezando a construir de nuevo la casa por el tejado. Se están concediendo generosas ayudas y subvenciones con cargo a los fondos españoles y europeos (es decir, con dinero de todos los ciudadanos) que resulta están cayendo principalmente en manos de grandes constructoras, oligopolios energéticos eléctricos y del sector de la energía fósil, para construir plantas para la generación de hidrógeno con electrolizadores (por electrólisis) y se adjudican proyectos para llevar costosísimas tuberías de un lado a otro del país o del continente, sin que nadie parezca preguntarse, unas pocas cuestiones básicas, como por ejemplo:

1. ¿Qué objetivos persigue realmente la producción de hidrógeno verde?
2. ¿Cuánto pensamos producir y para qué fines? (Porque si es para seguir refinando derivados del petróleo, habrá que cuestionarlo).
3. ¿Quién va a producir el hidrógeno verde y donde y quien lo va a consumir principalmente?
4. ¿Con qué energías renovables se va a producir la electricidad que alimente los electrolizadores?
5. ¿Cuántos Megavatios de energías “verdes” (solar FV o eólica) se van a necesitar para esos proyectos?
6. ¿Quién lo va a pagar (y quien va a cobrar) este despliegue?
7. Consideraciones sobre el hidrógeno, y su volatilidad.
8. Un ciclo completo del hidrógeno horrorosamente ineficiente.

Trataremos en adelante, de aclarar estas preguntas con datos y dentro de contextos.

1. ¿Qué objetivos persigue realmente la producción de hidrógeno verde?

En teoría el hidrógeno verde serviría o debe servir para alcanzar los objetivos de descarbonización del mundo de consumos de energías fósiles y de sus contaminantes emisiones que están provocando el cambio climático. Según los diferentes planes, hay objetivos parciales hacia el 2030 y objetivos que pretenden la eliminación física de la práctica totalidad de los combustibles fósiles hacia el 2050, según los objetivos de la Agenda 2030.

En concreto, se empieza a admitir que hay muchas funciones y actividades en la sociedad mundial actual que no se pueden llevar a cabo de forma eléctrica o por lo menos, no se pueden electrificar fácilmente y para ellos es para lo que se plantea el hidrógeno como un vector energético.

Estos sectores pueden ser, por ejemplo, unos 1.750 millones de toneladas de petróleo equivalente (Mtep) que consume cada año el sector industrial (complejos siderometalúrgicos, maquinaria industrial, producción de cemento y de materiales de todo tipo, etc.), aunque un sector clave suele ser el transporte, que quema unos 2800 Mtep, prácticamente todas con derivados del petróleo. Pero también los 1.260 Mtep que consumen los sectores comercial y residencial, desde sistemas de calefacción, de calor, etc. o los 925 Mtep que consumen los sectores no energéticos en la producción de fertilizantes, plasticos, asfaltos, lubricantes, un enorme listado de productos químicos varios, etc.

En total, tenemos unos 6.600 Mtep que hoy se queman anualmente para mantener nuestro modelo de sociedad. Pero seamos generosos y supongamos que electrificamos al máximo todo lo que se pueda.

Por supuesto, una parte importante de estos consumos quizás puedan ser electrificables. El ejemplo más aparente para todo ciudadano normal, son los vehículos eléctricos. Ejemplos en otros sectores, como el residencial o comercial podrían ser las conversiones y utilización de sistemas de calor y frío basados en la aerotermia, que sustituyesen a las calderas de gas de gasoil o de carbón que todavía existen en muchas partes del mundo.

De cualquier forma, si se pueden electrificar más funciones y se necesita menos el hidrógeno como vector energético, eso implicará más instalaciones de sistemas llamados renovables.

2. ¿Cuánto pensamos producir y para qué fines? (Porque si es para seguir refinando derivados del petróleo, habrá que cuestionarlo.)

En un estudio anterior titulado "Descarbonización 100% con 100% renovables”, ya hacía un primer análisis de lo que sería difícil de electrificar y necesitaría, por tanto, utilizar el hidrógeno (o el gas natural sintético, que también necesita de hidrógeno para su generación) como vector o vectores  energéticos alternativos. Las cifras de estos sectores de difícil electrificación salían de esta forma:

Sector	en MTep
Transporte aéreo / aviación civil.	305
Flotas mercantes.	300
Agricultura y pesca mecanizadas.	300
Transporte terrestre pesado de larga distancia y otra movilidad.	890
Industrias del cemento y la siderurgia y la maquinaria pesada de obras civiles y el sector minero.	1476
Ejércitos (marina y fuerzas aéreas incluidas)	50
Usos no energéticos	768
Total	3489

Tabla 1. Cálculos aproximados de la energía utilizada en sectores mundiales de difícil electrificación.

Es decir, aproximadamente la mitad de todo lo que se considera difícil de electrificar en el mundo y suponiendo, de forma muy optimista que se puede electrificar la otra mitad, hasta los 6.600 Mtep.

Pero con solo esta función atribuida al hidrógeno, ya tendríamos un volumen de energía, de unos 3.489 Mtep, que sería unas diez veces superior al que hoy se utiliza para generar hidrógeno (los 323 Mtep que marca la AIE), que hoy se utilizan, no para reducir las emisiones o sustituir la quema teóricamente limpia del hidrógeno por la quema sucia de combustibles fósiles, sino, como hemos visto en la figura 1…¡¡para alimentar principalmente refinerías!!

En cuanto a las necesidades energéticas para reducir o eliminar la quema de combustibles fósiles al realizar sus funciones actuales con el hidrógeno llamado verde, ya calculé en el documento arriba mencionado que utilizaremos como contenido energético equivalente, que por cada 2 Mtep de combustibles fósiles necesarios para ser sustituidos por el hidrógeno como vector energético, debemos utilizar 1 Mtep de hidrógeno.

Así pues, necesitaríamos generar del orden de 1.700 MtH₂ al año, que serían unas 15 veces más que los 115 MtH₂ anuales que hoy se producen según el lado derecho de la figura 1. Y además, considerando que debemos al mismo tiempo cambiar de forma revolucionaria y producir todo ese hidrógeno mediante electrólisis y no quemando los 323 Mtep con que ahora los producimos.

3. ¿Quién va a producir el hidrógeno verde y donde y quien lo va a consumir principalmente?

Aquí nadie dice nada, como en los chistes de Gila, pero todo empieza a apuntar que si tenemos que hacerlo con energías renovables, los países del sur de Europa y de África tienen todas las papeletas, quitando alguna menor contribución de países del norte de Europa con producción eólica.

Las últimas prisas que todos recordamos de nuestro gobierno, en comandita con el gobierno portugués y con Francia intentando ejercer de intermediario o pasante, al mismo tiempo que trata de vender su llamado “hidrógeno rosa”, en base a la electricidad nuclear francesa. Curioso ofrecimiento para un país hasta hace poco orgulloso de producir entre el 75 y el 80% de su electricidad de origen nuclear, pero que en los últimos años, está pasando por verdaderos calvarios para poder abastecer eléctricamente a su propio país, por la parada de decenas de ellos de los 56 de que dispone el país por problemas de revisiones técnicas profundas y de mantenimientos de su ya envejecido parque nuclear. A finales del 2022 había en concreto 32 reactores parados por diversos motivos. Francia se ha convertido en 2022 en un importador de energía eléctrica de sus vecinos, entre ellos España. Eso no impide que hayan ofrecido su hidrógeno rosa  como alternativa que pueda entrar el el tipo de combustible que “no genera emisiones” y se pueda considerar también “renovable”, como si les sobrase electricidad. El cinismo va alcanzando cotas sorprendentes.

Y el último invitado a esta fiesta europea del hidrógeno ha sido finalmente Alemania, que empieza a aparecer como el verdadero usuario final y principal del consumo del hidrógeno; en realidad, el hidrógeno es algo que fluiría principalmente del sur al norte (no hay novedades en cuanto a los esquemas de explotación de los recursos en los últimos 200 o incluso 500 años), con pequeñas ramificaciones de consumos locales allá donde se produzcan.

Como bien se explica en este documento oficial de la Moncloa, titulado pomposamente en inglés "Europe’s first major green hydrogen corridor" (fichero PDF, 763 KB) promovido por el gobierno de España, ya tenemos claro que seremos uno de los surtidores europeos de hidrógeno hacia el ombligo europeo, en concreto, a través del cordón umbilical B de la figura siguiente de la página 4 de este glorioso informe. Sin ningún pudor: los suministradores al corazón consumista de Europa serán algunos parques eólicos en el norte de Europa, España, Grecia e Italia con ramificaciones hacia África y otra rama hacia el este. 

 

Figura 2: Corredores europeos de hidrógeno pensados para 2030, según el proyecto H2med.

Donde empiezan a aparecer las disonancias cognitivas en este entuerto revestido de proyecto, es cuando indican que en el 2030 esperan poder inyectar 2 MtH₂ anuales desde el cordón umbilical español. El 10% de los 20 MtH₂ que esperan que tenga toda Europa para ese entonces.

Resulta patético que nadie parezca echar un mínimo de cálculos y que todos se feliciten por tan promisorio proyecto, en una Europa que consume unos 916 Mtep de combustibles fósiles al año, que exigirían para descarbonizar el continente, electrificar, por ejemplo, la mitad y mover con hidrógeno verde la otra mitad.

Digamos que si se necesitan unos 225 MtH₂ anuales para descarbonizar la mitad de los combustibles fósiles que se utilizan y son de difícil electrificación, el proyecto europeo estaría al menos 10 veces por debajo de las necesidades energéticas actuales europeas.

Algunos aspectos que detalla el informe de Moncloa del H2med son verdaderamente de vergüenza ajena. Cuando todavía no está ni definido el uso final del H₂ verde hay detalles de lo cuidadosos que han sido con el trayecto del gasoducto submarino de hidrógeno, para salvar ciertas zonas protegidas del Mediterráneo y alargando el trayecto para evitarlas, aunque nadie sabe todavía qué, quien, cómo cuándo y cuánto hidrógeno se consumirá en el otro lado ni qué quien, cómo, cuándo, dónde y con qué producirá la electricidad verde necesaria. He aquí el plano del desparpajo pseudoecológico del trayecto Barcelona-Marsella:

Figura 3: Esquema de los trazados considerados del corredor de hidrógeno Barcelona-Marsella en el proyecto H2Med.

Hay a veces informaciones tan vergonzosas que se venden como grandes oportunidades, como el caso del Corredor Europeo Central del Hidrógeno, donde ya se sueña con que Ucrania termine ofreciendo algún día hidrógeno a Europa (y con destino hacia Alemania como objetivo central). Es una descarada forma, que no respeta ni a los centenares de miles de muertos ucranianos, para decirle a Ucrania que después de la guerra empiecen a prepararse para pagar los costes de la misma a sus promotores. Muy vergonzoso. Se indica donde estará la producción (Ucrania) y donde la demanda (Alemania). Algo así como decir a los congoleños, donde estará la producción de coltán (en las minas con trabajo infantil esclavo) y donde estará la demanda (en el mundo desarrollado).

Figura 4: Esquema del corredor europeo central del hidrógeno.

4. ¿Con qué energías renovables se va a producir la electricidad que alimente los electrolizadores?

Veamos ahora cómo esperan los países europeos, y tras ellos el resto del mundo, como producir la electricidad y el agua necesarios para generar todo el hidrógeno que permitiría una descarbonización completa para el 2050. Si damos por buenas las cifras europeas, por ejemplo, los 225 MtH₂ anuales que estimamos en el punto 3 más arriba.

Tomemos algunas cifras de un especialista en energía, Juan Ignacio de la Fuente Rodríguez, cuando escribe en El Periódico de la Energía y confiesa parcialmente en su título: "El hidrógeno verde, la nueva burbuja":

De los datos de interés que daremos por buenos, los siguientes:

• Producir un kilo de hidrógeno exige el consumo de 60 kWh que deben salir de fuentes de las llamadas renovables, para ser “hidrógeno verde”.
• Producir un kilo de hidrógeno, necesita 11 litros de agua, 9 de ellos desionizada.
• Producir un millón de toneladas de metanol (combustible o vector energético alternativo) exige producir 200.000 tH₂ al año.

Donde discreparemos es en las cantidades que hay que reemplazar para la descarbonización de la sociedad actual. De la Fuente se refiere al muy modesto Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) del gobierno español, que apenas pretende reducir un 23% las emisiones de 1990 para el 2030 y de ahí calcula las necesidades de instalaciones de energías renovables (eólica y solar) para este propósito.

Pero ahora veremos las necesidades para descarbonizar realmente (si ello fuera posible) España en 2050. Y no solo eso: también y sobre todo, las necesidades para descarbonizar el mundo, pues que se trata de un problema mundial y sin que lo arreglemos todos, que lo arregle solo España no tiene sentido.

El hidrógeno necesario para la descarbonización en España

En cuanto a España, consumió en 2020 unos 100 Mtep de combustibles fósiles, según el diagrama de Sankey de la AIE. En general, con pequeñas desviaciones, podemos decir que la sociedad todavía consume un 80% de energía en forma no eléctrica. Y de la que consume en forma eléctrica, todavía hay mayoría en España que se consume quemando combustibles fósiles o nucleares.

España 2020: consumo total de final combustibles fósiles (energía refinada)
Industria	Mtep	%
Petróleo	2,4	4,1
Carbón	0,5	0,9
Gas natural	8	13,7
TOTAL	10,9	18,7
Transporte	Mtep	&
Petróleo	23,9	41
Carbón	0	0
Gas natural	0,3	0,5
TOTAL	24,2	41,5
Residencial & comercial	Mtep	%
Petróleo	5,9	10,1
Carbón	0,1	0,2
Gas natural	5,5	9,4
TOTAL	11,5	19,7
Usos no energéticos	Mtep	%
Petróleo	5,3	9,1
Carbón	0	0
Gas natural	0,4	0,7
TOTAL	5,7	9,8
Electricidad de origen fósil	6	10,3
GRAN TOTAL	58,3	100
España 2020: consumo total de energía primaria fósil	Mtep
Petróleo	70
Carbón	2
Gas natural	27

Tabla 2. Esquema del consumo de combustibles fósiles en España (Fuente: IEA Spain Balance 2020).

Por tanto, la tarea de descarbonización al 100% de nuestra sociedad, que se plantea para el año 2050, obliga a eliminar unos 66 Mtep de energía ya refinada que procede de los combustibles fósiles.

Si adjudicamos una buena parte a la descarbonización con energías renovables a base de electrificar muchas cosas que hoy no son eléctricas, todavía tendríamos que descarbonizar una buena parte de las actividades de nuestra sociedad con vectores energéticos, sea el hidrógeno o los derivados sintéticos más conocidos (metanol o gas natural sintético) que también obligan a producir hidrógeno (“verde”, según los buenos propósitos anunciados)

Así que plantear que España debería utilizar el hidrógeno como vector para sustituir, digamos unos 26 Mtep de los 66,5 que consumió en 2020, no parece descabellado. Más adelante, hablaremos de lo que implica que se electrifiquen más de 40 Mtep en términos de parques solares o eólicos, para completar la tarea.

Como habíamos calculado antes, que 1 MtH₂ equivale a la energía aproximada de 2 Mtep, tendríamos que obtener 13 MtH₂ para que la economía del hidrógeno se hiciese cargo de las contaminantes actividades que hoy se hacen con energía fósil y que no son electrificables.

Dado que España produce hoy unas 600.000 tH₂ al año y que éstas se hacen también con gas natural, se trataría de aumentar la producción de hidrógeno unas 20 veces sobre la que hoy se produce y con energías renovables, para que el hidrógeno se pueda llamar “verde”.

El hidrógeno necesario para la descarbonización en el mundo

La tarea de descarbonizar el mundo es otro nivel de ambición y expectativas. Una tarea colosal. El mundo consume actualmente unas 11.367 Mtep de combustibles fósiles cada año en forma de energía bruta o energía primaria.

Una vez esa energía está refinada (la considerada por la AIE consumo total final) y útil, por tanto, para su consumo directo en la sociedad, representa nada menos que 7604 Mtep.

Basado en consideraciones similares al del caso de España más arriba, sería lógico pensar en que, aproximadamente, habría que cambiar unos 2.500 MTep, que serían de muy difícil o imposible electrificación, por el vector energético del hidrógeno. Y por las mismas consideraciones, en general optimistas, de que 1 MtH₂ equivale a la energía aproximada de 2 Mtep, tendríamos que obtener 1.250 MtH₂ para que la economía del hidrógeno se hiciese cargo de las contaminantes actividades que hoy se hacen con energía fósil y que no son electrificables. No olvidemos que el resto debería tener la capacidad de electrificar (por supuestos con energías renovables todo ello) del orden de unos 5.000 Mtep que hemos dejado fuera del cambio a hidrógeno como vector energético.

Dado que el mundo genera hoy unos 115 MtH₂ al año (vimos que en buena parte, para seguir alimentando la industria petroquímica), la producción de hidrógeno debería aumentarse al menos 10 veces sobre la producción actual.

Mundo 2020: consumo total de final combustibles fósiles (energía refinada)
Industria	Mtep	%
Petróleo	299	3,9
Carbón	756	9,9
Gas natural	610	21,9
TOTAL	1665	21,9
Transporte	Mtep	%
Petróleo	2268	29,8
Carbón	1	0
Gas natural	112	1,5
TOTAL	2381	31,3
Residencial & comercial	Mtep	%
Petróleo	419	5,5
Carbón	114	1,5
Gas natural	681	9,0
TOTAL	1214	16,0
Usos no energéticos	Mtep	%
Petróleo	714	9,4
Carbón	53	0,7
Gas natural	177	2,3
TOTAL	944	12,4
Electricidad de origen fósil	1400	18,4
GRAN TOTAL	7604	100
Mundo 2020: consumo total de energía primaria fósil	Mtep
Petróleo	4223
Carbón	3822
Gas natural	3322

Tabla 3. Esquema del consumo de combustibles fósiles en el mundo (Fuente: IEA World Balance 2020).

5. ¿Cuántos megavatios de energías “verdes” (solar FV o eólica) se van a necesitar para esos proyectos?

Veamos ahora los megavatios de potencia instalada que deberíamos instalar para hacer todo ese hidrógeno verde precalculado con energías renovables.

El caso de España

Si España quiere descarbonizarse para 2050 bajo el supuesto del punto 4 arriba mencionado, debe producir 13 MtH₂ anuales, solo para la producción del hidrógeno mínimamente calculado (aparte sería la potencia renovable a instalar para electrificar el resto).

Dado que cada kilo de hidrógeno exige 60 kWh, estamos hablando de generar 13.000.000.000 de kilos (trece mil millones de kilos) y eso serían 780.000.000.000 kWh. Es decir 780.000.000 MWh. Es decir, 780.000 GWh. Es decir, 780 TWh.

Esto son, en orden comparativo, dado que según Red Eléctrica de España (REE) la demanda total nacional fue de 250 TWh en 2022 y la producción de unos 276 TWh, pues sería multiplicar aproximadamente por tres la demanda eléctrica nacional para fabricar hidrógeno verde en las cantidades mínimas establecidas. Casi ná.

España, uno de los países con mayor penetración de renovables del mundo respecto de su demanda, produjo el año 2022 unos 61.000 GWh de eólica y unos 28.000 GWh de solar. Unos 89 TWh. La cifra de instalaciones renovables habría que multiplicarla unas nueve veces para producir el hidrógeno que necesitaría nuestro país para descarbonizarse. Las cifras empiezan a parecer muy ridículas cuando se colocan en contexto.

Si ya estamos teniendo manifestaciones en todas las zonas rurales por la forma en que se están desplegando sin respeto y con mucha codicia, tanto gigantescos parques eólicos como los macroparques solares, con las bendiciones de la ministra para la Transición Ecológica, Teresa Ribera, que ha eliminado de un plumazo muchos requisitos previos de sentido común sobre los preceptivos Estudios de Impacto Ambiental, debemos imaginar lo que sería multiplicar cientos de veces las extensiones actuales. La recientemente galardonada película de As Bestas, describe un conflicto que deberemos tener muy presente con la ocupación masiva del comunal, de los terrenos de una comunidad que pertenecen en primera instancia a los nativos y residentes de la zona por derecho y luego a toda la Humanidad.

Pero pongamos el dato: un parque moderno de 1 MW de paneles fijos ocupa aproximadamente 2 hectáreas, si se consideran caminos, vallados y espacios para evitar sombreados. Y ese parque en un lugar soleado del país más soleado de Europa, genera 1.400 MWh al año.

Por regla de tres, si 1.400 MWh/año = 2 ha 
780.000.000 MWh/año = 1.114.286 ha = 11.142 km²  generados con unos 557.142 MWp de paneles.

En cuanto a las necesidades de agua, si hacían falta 11 litros de agua, de ellos 9 de agua desionizada por cada kilo de hidrógeno para producir 13 millones de toneladas de hidrógeno por año, se necesitarían unos 143 de hectómetros cúbicos de agua muy tratada. Esto son unas dos veces la capacidad del embalse del pantano de Rosarito entre Toledo y Cáceres.

El caso de España para satisfacerse de hidrógeno y surtir en parte a Europa

Pero el despropósito no para ahí, sino cuando nuestros políticos se apresuran con caras de alegría a asegurar que nos convertiremos en el “hub” del hidrógeno de Europa. Los nuevos camareros que servirán el hidrógeno, en vez de servir copas al turismos europeo como ahora.

Hagamos para ello algunas cuentas de la vieja (no merece la pena meterse en estudios “científicos” para ello), para darnos cuenta del engaño y del ridículo al que nos está llevando esta economía del hidrógeno.

Según el BP Statistical Review of World Energy de 2022, en 2021, Europa consumió unos 1.388 Mtep de combustibles fósiles.

Supongamos, siguiendo los mismos criterios, que aproximadamente hay que descarbonizar un tercio de esa cantidad con hidrógeno por no poder electrificar determinadas actividades o funciones. Habría que sustituir unos 500 Mtep por hidrógeno en Europa. Eso implica producir unos 250 MtH₂

Ahora supongamos que a España le toca el papel esencial del que tanto presumimos de suministrar al resto de Europa una quinta parte de esa cantidad por el ramal B que mostramos en la figura 2 más arriba. Así que a España le cabría la gloria de exportar unos 50 MtH₂ a Europa, además, obviamente, de producir los 13 MtH₂ de su propio consumo, para ayudar a descarbonizar a Europa.

Eso son tres veces más. Preparaos españoles, a cubrir con módulos fotovoltaicos (supuesto de 100% renovable solar FV) nada menos que unos 50.000 Km². Solo la décima parte de nuestra superficie. Ánimo, que esto está chupado. Total, unos 2 TWp de paneles repartidos por el suelo hispano.

En cuanto a las necesidades de agua, si hacían falta 11 litros de agua, de ellos 9 de agua desionizada por cada kilo de hidrógeno, producir unos 65 MtH₂ al año, exigiría una cantidad de agua muy tratada y cuidada de entre 500 y 600 hectómetros cúbicos. Entre dos y tres veces el consumo de agua de Madrid (205 Hm³/año). No es asunto baladí la creación de toda esa infraestructura para producir hidrógeno y la detracción de esa cantidad de agua de los cursos naturales.

El caso del mundo abastecido con hidrógeno para funciones no electrificables

Les ahorraré los cálculos relativos a las necesidades de renovables para producir hidrógeno con el que descarbonizar todo el mundo en las partes que no son electrificables. Solo añadir que el mundo son 5 ó 6 veces lo que calculamos para Europa.                 

6. ¿Quién va a pagar (y quien va a cobrar) este despliegue?

Pues está claro, estimados: pagarán los ciudadanos con cargo a fondos que los dirigentes políticos (en nuestro caso europeos y españoles), hasta donde llegue este engaño y este fraude de gran alcance. Y caerán en los bolsillos de grandes oligopolios de la construcción, eléctricos y de las grandes petroquímicas, como ya se puede apreciar en cuanto abre uno las páginas de los informativos, cada día.

Como ejemplos, citaremos solo los que han aparecido con pocos días de diferencia, lo que muestra el fervor y la fiebre de los publirreportajes para justificar algo que no tiene hechas las cuentas ni justificada plenamente su inversión:

O el que señalamos arriba, el proyecto de planta electrolizadora de Iberdrola en Puertollano.O este, en  los que las noticias sólo ofrecen los datos fragmentados, que muestran apenas lo bueno que será el CO₂, como va a ayudar a descarbonizar la región (sin especificar si se consumirá en la zona lo que se produzca en ella) que evitará se emita a la atmósfera cuando el hidrógeno sustituya a las energías fósiles y el proyecto y el dinero que va a costar. Información en forma de publirreportaje totalmente descontextualizada: Enagas y Naturgy se citan en La Robla para presentar la mayor planta de hidrógeno verde de España con 200 millones.

O este: La planta de hidrógeno renovable de Naturgy Enagas en La Robla estará operativa en 2026 con 486 millones de euros, Hidrógeno verde: así echa a andar el nuevo “boom” energético. O este: Hidrógeno verde, ¿combustible del futuro?

Más casos de publicidades sin contexto, parcializadas y sin apenas datos: Europa ya puede poner en marcha el mercado del hidrógeno renovable tras la definición hoy de las normas por parte de la Comisión.Una forma muy descarada y sinvergonzona de ir admitiendo el hidrógeno de toda la vida, generado con fósiles y pintado de verde.

La misma forma de celebrar la estafa de lo verde con energía fósil desde otro medio supuestamente renovable: Bruselas considerará verde el hidrógeno producido con energías fósiles si emite un 70% menos que el gas. Ya todo vale.

Un patético popurrí que clama por millones y muestra un esqueleto de red hidrogenera sin el menor sentido o coherencia, de ningún lado a ninguna parte: El hidroducto H2Med busca 80 millones de Conectar Europa para cruzar Zamora.

Donde se ve que en otras partes del mundo (en este caso Argentina), cuecen las mismas habas oportunistas, al olor del inodoro hidrógeno, poniendo fibra óptica con la tubería, que cómo no podía ser de otra forma, esboza el esquema de toda la vida: el sur despoblado y vaciado ofrece y el norte (la capital del país en este caso) recibe, no se sabe bien todavía para qué, aunque se sepa que no contamina: Hidrógeno verde: ALTEC será la encargada de desarrollar la fibra óptica.

Alemania subastará un “gran número” de centrales de hidrógeno: si lo dice o lo hace Alemania, entonces es garantía de seriedad, aunque no ofrezca un solo dato. Se está preparando el camino para que los ciudadanos crean que ese es el único camino.

A continuación, cuatro inventos que intentan vender que el hidrógeno tendrá su lugar en la movilidad y en el transporte, todos ellos trufados de “en el próximo futuro”, cuando siguen sin resolverse los principales problemas del almacenamiento en depósitos y los gravísimos problemas de seguridad de un gas tan peligrosamente inflamable. Se abrió la veda de intentar pillar fondos, por tierra, mar o aire y de dar la sensación de que ya existen los sistemas de transporte impulsados por hidrógeno y están al alcance de todos sin ningún problema. Solo hay que pronunciar el famoso “Ábrete, Sésamo”, o en este caso “Hidrógeno Verde” y se abre la cueva de los caudales y los fondos gubernamentales como por ensalmo. Da mucha vergüenza ajena, sinceramente, presenciar estos espectáculos.

• El SUV con 1.700 litros de maletero que se va a vender en 2024 con motor de hidrógeno a precio de diésel.
• Nueva marca de camiones propulsados por celdas de combustible de hidrógeno, con más de 1000 km de autonomía.
• Hidrógeno verde para barcos.
• El primer avión de línea con motor de hidrógeno, a punto de entrar en servicio.

Hay cientos, miles, decenas de miles de artículos en los últimos días sobre el mucho interés sobre el hidrógeno verde, que me resisto a citar por cansancio.

7. Consideraciones sobre el hidrógeno y su volatilidad

El hidrógeno es un gas que se descubrió y aisló ya en 1766, hace casi dos siglos y medio. Sus propiedades son conocidas desde antiguo.

Sin embargo, su utilización ha quedado muy restringida por una variedad de aspectos técnicos que aquí se considerarán por encima.

El hidrógeno tiene propensión a escaparse de cualquier recinto y dada su ligereza sube o migra con rapidez y puede terminar dañando la capa de la estratosfera en la que se encuentra el ozono reaccionando con él, formando agua y un radical libre, aunque antes, ocasionalmente, pueda reaccionar y combinarse con algún otro elemento.

El efecto de esas fugas de hidrógeno depende de la producción mundial que se proyecte y de la tasa de fugas de los recipientes que lo contengan o lo hagan circular, en el caso de gasoductos

Es un elemento altamente reactivo. Este vídeo de 4 minutos, con una visión bastante imparcial ofrece algunas de las oscuras y dramáticas consecuencias de su utilización.

Las fugas de hidrógeno son potencialmente muy dañinas para todas las especies del planeta, plantas incluidas. El hidrógeno se podría ir comiendo la capa de ozono, que conseguimos evitar destrozar con las emisiones de gases clorofluorcarbonados (CFCs) y nos haría muy vulnerables al cáncer de piel. Los animales y las plantas también son sensibles al incremento de rayos ultravioletas.

Este documento de la NASA indica que apenas tenemos 3.000 millones de toneladas de ozono (O₃) en la alta atmósfera, o 3^12/48 =6,2*1010 kmols

O₃+H₂ –>O₂+H₂O. Por tanto 6,2*1010 o 12,4*1010 ó 12,4*107 toneladas de H₂ se llevarían por delante toda la capa de ozono. Sería suficiente con “pinchar” la delgada membrana de ozono en muchos sitios y podría hacer reaccionar el 5%, comenzando por las regiones polares y el hemisferio sur, con el 1,5% del hidrógeno producido que se hubiese escapado, en una producción de unas 400 MtH₂ al año. En un solo año.

El hidrógeno se fuga por cualquier pared que intenta contenerlo, a veces a ritmos muy elevado. Y considerar una fuga del 1,5% es una cifra desde luego ínfima.

Por si fuera poco, el hidrógeno, debido a su alta reactividad, tiende inmediatamente a mezclarse con las paredes de los elementos que tratan de contenerlo, entre otros, los depósitos metálicos, que son los que aguantan las presiones y temperaturas que exige el hidrógeno para tener un contenido energético razonable por peso y volumen, que son o almacenarlo a 750 atmósferas o licuarlo a -253ºC. Por mucho que se trate de cubrir los interiores con polímeros, para proteger en lo posible al metal.

El hidrógeno forma hidruros y estos debilitan la estructura metálica y la hacen quebradiza e inservible en pocos años (embrittlement, en inglés). Este problema se está ignorando intencionadamente, a pesar de la experiencia de décadas en el transporte y almacenamiento del hidrógeno como vector energético.

En la mayor parte de las aplicaciones actuales del hidrógeno (para la propia industria de refinerías y petroquímica y para la producción de fertilizantes partiendo de amoniaco y fabricación de otros productos como el metanol), se suele generar el hidrógeno de forma “colocada” cerca de donde se consume, lo que ahorra una buena parte del almacenamiento y transporte.

Esto no podrá hacerse así, si se generaliza su uso, porque la mayor parte del consumo de energía humano no coincide con los flujos posibles de entrada del combustible. Ello obliga a enormes y complejos centros de almacenamiento y logística y las sociedades modernas se basan, por motivos de seguridad, en la capacidad de almacenar las denominadas “reservas estratégicas”, que suelen ser el consumo de la sociedad normal para entre 90 y 120 días si se da algún tipo de corte del flujo de llegada de los combustibles.

La energía así almacenada, desde los grandes depósitos en puertos, refinerías, y tanques intermedios, hasta los tanques de distribución (por ejemplo, en gasolineras) y pequeños depósitos comerciales y domiciliarios, o los propios depósitos de coches, autobuses o camiones, puede quedar almacenada (petróleo, gas y carbón), durante meses, sin pérdidas significativas.

En el caso del hidrógeno, con pérdidas constatadas de hasta un 1% diario del contenido, tener que almacenar entre 30 y 90 días, lleva a una ruina por la gran cantidad de combustible que se fuga, aparte del riesgo ambiental y de seguridad que ello supone.

El deseo de justificar grandes inversiones y la captación de fondos con las estructuras, por ejemplo, del H2med, ha sido muy escandaloso. Se ha llegado a afirmar que el hidrógeno podría enviarse por gasoductos de gas natural, cuando cualquier científico o técnico sabe que esos ductos no están preparados y que incluso los tipos de soldadura entre tubos de gas natural resisten con dificultad el contacto con los átomos de hidrógeno. Los más aventurados hablan de poder hacer que el hidrógeno viaje mezclado con gas natural, en porcentajes ínfimos, que varían entre un 5 y un 20% del total del gas, pero obviamente, con esas densidades y teniendo luego que separar en destino, por complejos procedimientos, el gas natural del hidrógeno, plantea problemas irresolubles.

Hasta el punto de que ya hablan todos de un gasoducto específicamente diseñado con otro tipo de soldaduras para que aguante algo más sin volverse quebradizo. Por ese tejado ha empezado la casa, sin saber todavía qué tipo de maquinaria utilizará este vector energético para funcionar o propulsarse, en el caso del transporte.

8. Un ciclo completo horrorosamente ineficiente

Como último capítulo de este despropósito general, debemos señalar que el ciclo completo del hidrógeno es de una eficiencia completa lamentable. A continuación, exponemos las pérdidas que se dan cuando se considera todo el contexto.

Figura 5: Ciclo completo del hidrógeno..

Este ciclo completo para poner hidrógeno a disposición de la sociedad (from the cradle to the wheels) o desde la electricidad renovable a las ruedas, en el caso de todas las aplicaciones para el transporte o la movilidad, lo saben todos. ¿Por qué nos engañan y nos mienten?

Pedro Prieto 14 de febrero de 2023 (Día Mundial de la Energía).

Descargo de responsabilidad: El autor no está vinculado a ninguna empresa energética fósil, ni tiene intereses de ningún tipo con actividades relacionadas con los combustibles fósiles.

Nota del editor: este artículo se modificó el 19/4/2023 para subsanar un error en el que se afirmaba que España había producido en 2022 "cerca de 1TWh" de energía eléctrica de origen renovable (la cantidad correcta es 89Twh) y que "la cifra de instalaciones renovables habría que multiplicarla 780 veces para producir el hidrógeno que necesitaría nuestro país para descarbonizarse." (cuando en realidad habría que multiplicarla 9 veces).