La producción de hidrogeno off-shore
HIDRÓGENO,  Producción

La producción de hidrógeno off-shore

Introducción

La electrólisis es, sin duda alguna, el método de producción de hidrógeno del que más se habla de cara al futuro. El abaratamiento de la energía eléctrica renovable, a la par que el aumento de la eficiencia y la disminución del precio de los electrolizadores, presenta este método de producción como una alternativa limpia, sostenible, y económica a la tradicional producción de hidrógeno a partir de gas natural

Además, la electrólisis permite que el hidrógeno, considerado como vector energético, sirva de sistema de gestión y almacenamiento de las energías renovables, y como elemento clave de la descarbonización de los distintos sectores (industrial, residencial, transporte y energético). 

Como es sabido, la electrólisis consiste en la ruptura de la molécula de agua mediante la aplicación de una cierta corriente eléctrica. Esta corriente eléctrica produce la separación del oxígeno y el hidrógeno que componen la citada molécula de agua. La electrólisis convencional parte de agua pura, limitando al máximo posible las impurezas de la misma. Generalmente, un electrolizador parte de agua dulce de calidad estándar (lo que se podría denominar “agua del grifo“), y la trata mediante una serie de etapas antes de someterla al proceso mismo de la electrólisis.

El proceso de producción de hidrógeno a partir de electrólisis no consume demasiada agua en sí mismo. Una planta de 2’5 MW de electrólisis, capaz de producir más de una tonelada de hidrógeno al día, consume poco más que el agua que suministrarían siete grifos como los que se tienen habitualmente en casa. Sin embargo, el considerar el uso de agua de mar es sumamente interesante por su mayor disponibilidad y distribución geográfica.

La producción de hidrógeno en altamar

El uso de agua de mar abre la posibilidad de plantas de producción de hidrógeno off-shore. Estas plantas, podrían combinarse directamente, en altamar, con fuentes de energías renovables off-shore, como la solar fotovoltaica o la eólica, o incluso energías oceánicas, como la de las olas o las corrientes marinas, transformando directamente la electricidad en hidrógeno en altamar, transportando luego posteriormente este hidrógeno, bien mediante un conducto, bien mediante barcos de transporte de hidrógeno como los que ya hoy en día desarrolla la japonesa Kawasaki.

Más aún, hay ventajas relacionadas con una mayor disponibilidad del recurso eólico (horas diarias de viento), en emplazamientos como el mar del Norte, que mejoran los ratios financieros de los proyectos de producción de hidrógeno renovable.

Sin embargo, la electrólisis directa del agua de mar produce, aparte de oxígeno e hidrógeno, otros subproductos como cloro (procedente de la sal del agua), que hay que gestionar, y, además, es altamente corrosiva para los electrodos del electrolizador. Es por ello que, actualmente, se considera como la alternativa más viable para la producción de hidrógeno una desalación del agua de mar (empleando tecnologías tradicionales, como la ósmosis), seguida de un proceso electrolítico convencional. Ambas tecnologías, la desalación del agua y la electrólisis polimérica, han alcanzado ya un elevado grado de desarrollo, que les permite ser competitivas en costes y alcanzar una alta eficiencia en sus procesos.

Así, son numerosas las iniciativas que hablan de un esquema como éste, situando en plataformas fuentes de energía renovable, plantas de desalación de agua y electrolizadores que disocien la molécula de agua en oxígeno e hidrógeno.

Dos ejemplos a tener en cuenta

Merece la pena destacar, entre otras, la alternativa japonesa. Es cierto que Japón está desarrollando un plan para importar hidrógeno líquido desde distintas geografías; el plan considera, aparte de los ya citados barcos de transporte de hidrógeno, puertos de carga y descarga de este gas, así como las plantas necesarias para su tratamiento, almacenamiento y distribución. Como se ha citado, en el corto plazo, la idea es importar este gas de otros países, pero a largo plazo la idea (denominada proyecto Jidai -nueva era-) es tener plataformas off-shore como las citadas anteriormente.

Imagen conceptual proyecto Jidai

También merece la pena destacar el proyecto holandés, basado en islas artificiales en las que se instalen las plantas de desalación y los electrolizadores, nutridos mediante electricidad producida con eólica off-shore; estas islas artificiales contemplan la posibilidad de transportar el hidrógeno a tierra tanto por barco como por ducto.

Imagen conceptual proyecto holandes

Conclusión

La producción de hidrógeno off-shore abre una nueva puerta a la viabilidad de la economía del hidrógeno, permitiendo la producción de este gas a gran escala, en un amplio rango de geografías, y a un precio que puede resultar competitivo con el de los combustibles fósiles.