El hidrógeno es un elemento químico por todos conocido. Forma parte del agua, en gran medida, y del aire que respiramos en un porcentaje mucho menor. Y entre sus muchos usos, sirve para fabricar combustibles, fertilizantes y tiene infinidad de aplicaciones en la industria. Además, podemos obtenerlo de muchas maneras. Sin ir más lejos, el Laboratorio del Hidrógeno de la Universitat Politècnica de Catalunya quiere investigar hasta qué punto podemos fabricar y utilizar hidrógeno verde en el futuro.
Hace tiempo que se habla del hidrógeno como alternativa a otros gases y a combustibles fósiles en estado líquido. En función de cómo se obtiene, se le asigna un color. El hidrógeno verde, por ejemplo, se obtiene mediante energías renovables. Así no se generan emisiones de CO2. Simplemente se realiza un proceso de electrólisis del agua que la doscompone en oxígeno e hidrógeno.
Sin embargo, aunque el hidrógeno verde puede ser un gran aliado en muchos ámbitos, no es la solución a todos los problemas relacionados con la contaminación por emisiones de gases de efecto invernadero. Al menos, por ahora. Es necesario seguir mejorando aspectos como su transporte y almacenamiento. De ahí la creación del Laboratorio del Hidrógeno por parte de la UPC, la Universitat Politècnica de Catalunya. Está situado en su Campus Diagonal-Besòs, en Barcelona, y tiene mucho trabajo por delante.
Un Laboratorio del Hidrógeno como eje central
El proyecto forma de dos partes. O tres. Por un lado, investigar sobre las tecnologías necesarias para hacer posible el hidrógeno verde y aplicarlo en el mundo real. En segundo lugar, fabricar hidrógeno verde para las pruebas y otros proyectos paralelos. Y, en tercer lugar, servir de apoyo para la formación y las actividades empresariales que surjan alrededor del propio hidrógeno verde.
Inaugurado el pasado mes de noviembre, el Laboratorio del Hidrógeno tiene un espacio de 340 metros cuadrados para realizar investigaciones relacionadas con este combustible sostenible. Además, en la azotea del edificio que ocupa el laboratorio, hay una planta piloto para producir hidrógeno verde. Su capacidad inicial es de 13 kW a partir de 24 placas solares. Más 5 kW adicionales para el laboratorio mediante pilas de combustible. Por lo demás, la capacidad de producción de hidrógeno es de 6 kg al día con la posibilidad de almacenar hasta 17 kg a 300 bares de presión. Y, en el futuro, se irá ampliando hasta los 40 kW de potencia eléctrica, más 10 kW para el laboratorio y 40 kg de producción diaria de hidrógeno verde.
En definitiva, “el hidrógeno y la electricidad obtenida en el laboratorio se hace de forma local, sostenible y modular. El laboratorio tendrá su propia micro-red para optimizar el consumo y la producción de hidrógeno y electricidad”. Para hacer esto posible, el laboratorio cuenta con 4 estaciones de pruebas para equipos pequeños, 4 para equipos medios (hasta 1 kW), 4 para equipos medios y grandes de hasta 10 kW cada una y, finalmente, una cámara ambiental de 3×3 metros cuadrados para probar sistemas a condiciones extremas (de -20ºC a 70ºC) con una potencia máxima de hasta 100 kW.
Descarbonizar la industria y el transporte
La apuesta por el hidrógeno verde viene de lejos. El objetivo es reducir las emisiones de CO2 que se producen al generar electricidad por métodos no sostenibles o en el transporte mediante combustibles fósiles. Y aunque hemos avanzado mucho gracias a las energías renovables, todavía no podemos prescindir del todo de fuentes contaminantes. Eso por un lado. Por el otro, tenemos que avanzar mucho para reducir nuestra huella carbónica en actividades como el transporte, la construcción o la producción de alimentos.
La producción de hidrógeno verde, es decir, por métodos sostenibles, empleando energía solar para el proceso de electrólisis del agua, reduciría la generación de CO2 que se produce al fabricar hidrógeno por otros métodos. Recordemos que se emplea hidrógeno en ámbitos tan variados como la producción de fertilizantes, fabricación de amoníaco, etc. Y, en el futuro, tal vez podríamos emplear este gas como alternativa al gas natural o como combustible en el transporte marítimo o aéreo.
Entre las actividades que se están realizando en el Laboratorio del Hidrógeno, desde su inauguración, destacan las dedicadas a “desarrollar nuevos sistemas de almacenamiento de hidrógeno líquido, transformándolo a combustibles líquidos sintéticos, como combustible de emisiones cero para aeronaves, o crear catalizadores bimetálicos para la producción de hidrógeno verde y azul. También se diseñan pilas de hidrógeno para vehículos eléctricos híbridos o sistemas inteligentes de combustión de hidrógeno para descarbonizar la industria del vidrio, cementera, siderúrgica y cerámica”.
