Compras estas ventajas con su mayor inconveniente: baja eficiencia. Un coche eléctrico utiliza alrededor del 80 por ciento de la electricidad de su batería para seguir funcionando. Al restar las pérdidas durante la carga y el aprovisionamiento, obtienes el 64 %. Sin embargo, la combustión de hidrógeno ni siquiera alcanza una eficiencia del 40 por ciento desde el principio. Si agrega la energía utilizada para producir y transportar el hidrógeno, «entonces termino usando alrededor del 25 por ciento de la energía utilizada originalmente», dice el investigador de energía Falko Ueckerdt del Instituto Potsdam para la Investigación del Impacto Climático. Se pierden las tres cuartas partes.
Esta puede ser una pérdida aceptable para algunos vehículos comerciales, pero también para aviones o barcos, especialmente porque actualmente no se pueden usar con baterías de todos modos. Y un motor de gasolina desperdicia hasta el 80 por ciento de la energía utilizada. Pero el cálculo de costo-beneficio es diferente para los automóviles, porque aquí el motor de combustión de hidrógeno compite con los motores eléctricos. Sin embargo, la industria también está planeando automóviles privados: Renault quiere seguir usando tecnología de motores de combustión «probada» y ha anunciado un «motor de hidrógeno» para mayo de 2022.
Gris-azul-verde: El semáforo de hidrógeno
El hidrógeno es amigable con el clima solo si se utilizan fuentes de energía regenerativas para su producción. Esto siempre es un desperdicio: alrededor del 40 por ciento de la energía utilizada se pierde solo durante la producción. Además, ya se deben generar enormes cantidades de hidrógeno, incluso si no se utiliza como fuente de energía. Cada año se producen alrededor de 90 millones de toneladas de hidrógeno en todo el mundo, el 65 por ciento solo para la industria química. Hasta el momento, esta cantidad se ha obtenido casi en su totalidad a partir de materias primas fósiles.
Hidrógeno gris: Actualmente constituye casi la totalidad del hidrógeno y se obtiene principalmente a partir del gas natural, que no contiene solo CO2pero también libera metano que daña el clima.
Hidrógeno azul: Esto se produce como gris, pero con captura y almacenamiento de carbono para reducir el CO2-Emisiones. Nuevamente, al igual que con el hidrógeno gris, las emisiones fugitivas de metano y las ineficiencias del proceso significan que el hidrógeno azul también tiene mayores emisiones de gases de efecto invernadero que el petróleo y el gas natural.
Hidrógeno verde: Usando energía eólica o solar, se produce a partir del agua al descomponer el agua por electrólisis. La eficiencia es actualmente superior al 60 por ciento. Es la única opción respetuosa con el clima para producir hidrógeno. Cualquier país con suficiente sol o viento podría suministrar el gas, reduciendo el riesgo de monopolios. Sin embargo, el transporte de larga distancia reduce en gran medida la eficiencia.
Centrales eléctricas de gas verde
El hidrógeno no solo debe quemarse en los motores, sino también en las centrales eléctricas de gas. La generación de electricidad a gas se considera un elemento central de la transición energética, ya que puede intervenir y llenar los vacíos de suministro en momentos de poca luz solar y viento. La Federación de Industrias Alemanas actualmente espera al menos duplicar la capacidad actual de 31 gigavatios. Detener las importaciones de gas ruso tampoco cambiaría esta creciente demanda. Sin embargo, para 2045 a más tardar, se espera que el gas natural haya desaparecido por completo de la combinación energética, según el investigador de energía con sede en Potsdam Ueckerdt. Porque no solo es dañino para el clima el dióxido de carbono que se produce durante la combustión, sino también el principal componente del gas natural, el metano, que inevitablemente se escapa al aire antes de la combustión durante la extracción o el transporte, donde tiene una mayor efecto invernadero.
«Si desea actualizar las centrales eléctricas de gas para hidrógeno, tiene que trabajar mucho»(Oliver Paschereit, Universidad Técnica de Berlín)
El hidrógeno producido de manera respetuosa con el clima podría generar plantas de energía ecológicas y, al mismo tiempo, reducir la dependencia de las importaciones de gas: en los días con mucho viento o sol, el exceso de electricidad se usaría para producir hidrógeno a través de la electrólisis; la energía almacenada de esta manera se puede convertir en electricidad en centrales eléctricas de gas cuando no sopla el viento y el sol no brilla.
Técnicamente esto es posible. En esencia, las turbinas de gas solo necesitan una nueva cámara de combustión que debe soportar las más altas exigencias. Lo «único» debe ponerse entre comillas, dice Oliver Paschereit, investigador del Instituto de Mecánica de Fluidos de la TU Berlín. Investiga la combustión de hidrógeno en turbinas de aviones, pero también en plantas de gas. Su resumen hasta el momento: «Si quieres actualizarlos, tienes que trabajar mucho».
El hidrógeno es muy reactivo, la llama se propaga ocho veces más rápido. E incluso si la mezcla con el oxígeno atmosférico aún no se ha completado, la reacción ya puede comenzar. El resultado: la llama se vuelve a encender y daña los quemadores. Por lo tanto, estos deben rediseñarse y la cámara de combustión también debe adaptarse a las cargas más pesadas.
