Clave para la transición hacia la autonomía energética y la descarbonización
Clave para la transición hacia la autonomía energética
¿Qué es el Hidrógeno?
El hidrógeno es el elemento más ligero de la tabla periódica. En condiciones normales, se presenta en su forma molecular formando el gas diatómico H2.
Aunque es uno de los elementos más cuantiosos del planeta, difícilmente se encuentra en estado puro, al formar compuestos con la mayoría de los elementos y estar presente en el agua y otros compuestos orgánicos.
Para que el hidrógeno sea utilizado masivamente como combustible, se necesita que esté en estado gaseoso y sea diatómico (H2). Debido a sus propiedades energéticas y aplicabilidad industrial, ha sido producido tradicionalmente a partir de hidrocarburos, con los consecuentes efectos contaminantes.
Como se explica a continuación, existe la posibilidad de producirlo consumiendo energías renovables sin contaminar la atmósfera, obteniendo lo que se conoce como hidrógeno verde.
¿Qué es el Hidrógeno?
El hidrógeno es el elemento más ligero de la tabla periódica. En condiciones normales, se presenta en su forma molecular formando el gas diatómico H2.
Aunque es uno de los elementos más cuantiosos del planeta, difícilmente se encuentra en estado puro, al formar compuestos con la mayoría de los elementos y estar presente en el agua y otros compuestos orgánicos.
Para que el hidrógeno sea utilizado masivamente como combustible, se necesita que esté en estado gaseoso y sea diatómico (H2). Debido a sus propiedades energéticas y aplicabilidad industrial, ha sido producido tradicionalmente a partir de hidrocarburos, con los consecuentes efectos contaminantes.
Como se explica a continuación, existe la posibilidad de producirlo consumiendo energías renovables sin contaminar la atmósfera, obteniendo lo que se conoce como hidrógeno verde.

Hidrógeno verde
Generado a partir de electricidad renovable, utilizando como materia prima el agua, mediante electrólisis. El hidrógeno obtenido mediante el reformado del biogás o la conversión bioquímica de la biomasa, siempre que se cumplan los requisitos de sostenibilidad establecidos, tendrá carácter renovable.

Hidrógeno gris
Producido a partir de gas natural u otros hidrocarburos ligeros como metano o gases licuados de petróleo mediante procesos de reformado. Actualmente, el 99% del hidrógeno consumido en España es de este tipo.

Hidrógeno azul
Obtenido de forma similar al hidrógeno gris, con la diferencia que, a este, se le aplican técnicas de captura, uso y almacenamiento de carbono (CCUS: Carbon Capture, Utilization and Storage) lo que permite reducir hasta en un 95% las emisiones de CO2 generadas durante el proceso.
Tipos de Hidrógeno
Tipos de Hidrógeno
¿De dónde se obtiene?
¿De dónde se obtiene?
Hidrógeno a partir de electricidad renovable
Hidrógeno a partir de electricidad renovable

Electrólisis
Esta tecnología consiste en la disociación de la molécula de agua en oxígeno e hidrógeno en estado gaseoso por medio de una corriente eléctrica continua, suministrada por una fuente de alimentación conectada a dos electrodos, en cuya superficie se produce la ruptura de la molécula del agua. Para la aplicación de esta tecnología, existen varios tipos de electrolizadores.

Otros métodos
La termólisis es otro proceso que consiste en la descomposición del agua empleando energía solar de concentración, si bien estos métodos aún se hallan en un estado bajo de madurez tecnológica, por lo que se recurre a ciclos termoquímicos que permiten reducir la temperatura de operación necesaria para estos procesos. Otros métodos, como los fotoelectroquímicos, pueden aprovechar la energía contenida en la radiación solar para iniciar la disociación del agua.
Hidrógeno a partir de biogás

Reformado con vapor o Steam methane reforming (SMR)
Se desarrolla en un reactor (reformador), donde reacciona el vapor a alta temperatura y presión con los hidrocarburos en presencia de un catalizador de base metálica, y se produce un gas de síntesis (hidrógeno y monóxido de carbono). Posteriormente, suele haber dos etapas de WGS (Water Gas Shift) para obtener más H2 (y principalmente CO2) y una etapa final de purificación del hidrógeno.

Oxidación parcial o Partial oxidation (POX)
El hidrocarburo sufre una combustión incompleta, es decir, reacciona con oxígeno con una proporción menor de la estequiométrica (con defecto de oxígeno) dentro de un reactor (reformador) a temperaturas muy elevadas (1.300°C-1.500°C), obteniendo gas de síntesis. Es un proceso más rápido, pero menos eficiente que el anterior.

Reformado autotérmico o Autothermal reforming (ATR)
Este proceso es una combinación de las tecnologías SMR y POX. En este caso, se añade una corriente de vapor al proceso de oxidación parcial, generando un proceso similar al SMR. La principal diferencia entre el ATR y el SMR es que este último sólo usa el oxígeno como fuente de calor para crear vapor, mientras que el ATR quema directamente oxígeno. La desventaja de ese tipo de reformado es que ofrece menores niveles de eficiencia que los procesos SMR.
Hidrógeno a partir de biogás
Principales aplicaciones
Principales aplicaciones

Transporte
Es responsable de un 33% de las emisiones de CO2 en la UE. El hidrógeno verde aportaría cero emisiones, y es una solución práctica y con cortos periodos de retorno de la inversión para transporte pesado y de maniobras, debido a su alta autonomía, capacidad de almacenamiento y velocidad de recarga. Son ejemplo de caso de uso: máquinas elevadoras, grúas, camiones, autobuses, barcos o trenes. Los vehículos existentes pueden ser adaptados al uso de hidrógeno mediante el cambio de su sistema motor.

Residencial
Produce el 15% de las emisiones de CO2 en la UE. Mezclado con gas natural e inyectado a la red de gas, o usado para producir metano sintético renovable, puede sustituir al gas natural colaborando en la descarbonización de este consumo.

Industrial
Causa más del 10% de las emisiones de CO2 en la UE. En concreto, la industria que requiere mayores temperaturas son las más contaminantes, como la del refino, acero, cemento, papel o aluminio. Además, en este sector hay un alto consumo de hidrógeno producido a partir de combustibles fósiles (hidrógeno gris) como el gas natural reformado. El uso y la producción de calor mediante hidrógeno verde reduciría las emisiones de CO2, al sustituir el consumo de combustibles fósiles en estas industrias.

Eléctrica
El hidrógeno se trata de un vector energético que permite la gestión de la energía debido a su capacidad de almacenamiento, transporte y usos, pudiendo contribuir a una reducción de las emisiones de CO2 en el mix energético de la red eléctrica. Más adelante, Magtel introducirá el sistema de gestión que implementará para poder gestionar las capacidades productivas y de almacenamiento del hidrógeno verde generado en función de las diferentes demandas y previsiones.
Ventajas
Ventajas
Limitaciones
Limitaciones
Transición energética
Los tres horizontes temporales que ha establecido la Estrategia Europea del Hidrógeno para respaldar el compromiso de la UE de alcanzar la neutralidad de carbono en 2050 e implementar el acuerdo de París son los siguientes:
Transición energética
Los tres horizontes temporales que ha establecido la Estrategia Europea del Hidrógeno para respaldar el compromiso de la UE de alcanzar la neutralidad de carbono en 2050 e implementar el acuerdo de París son los siguientes:

Primera fase 2020-2024
Instalación de al menos 6 GW de electrolizadores en la UE y la producción de hasta 1 millón de toneladas de hidrógeno renovable para descarbonizar la producción de hidrógeno existente. Se facilitará el consumo del hidrógeno renovable en nuevas aplicaciones de uso final.
Los electrolizadores, principalmente, se instalarán junto a los centros de demanda existentes en refinerías, plantas de acero y complejos químicos. Lo ideal sería que se alimentaran directamente de fuentes locales de electricidad renovable. Adicionalmente, se necesitarán hidrolineras para el repostaje de los autobuses eléctricos de pilas de combustible alimentadas con hidrógeno y en una etapa posterior de camiones eléctricos de pila de combustible. Por lo tanto, también se necesitarán electrolizadores para suministrar localmente un número creciente de estaciones de repostaje de hidrógeno.

Segunda fase 2025-2030
El hidrógeno debe convertirse en una parte intrínseca de un sistema energético integrado con el objetivo estratégico de instalar al menos 40 GW de electrolizadores para 2030 y la producción de hasta 10 millones de toneladas de hidrógeno renovable en la UE. Se necesitarán políticas específicas para que la demanda industrial incluya gradualmente nuevas aplicaciones, incluidas la fabricación de acero, camiones, ferrocarriles y algunas aplicaciones de transporte marítimo, y otros modos de transporte. El hidrógeno renovable comenzará a desempeñar un papel en el equilibrio y en la flexibilización de un sistema eléctrico. El hidrógeno también se utilizará para el almacenamiento diario o estacional, como respaldo y “buffer”, mejorando la seguridad del suministro a medio plazo.

Tercera fase 2030-2050
Las tecnologías de hidrógeno renovable deberían alcanzar la madurez y desplegarse a gran escala para llegar a todos los sectores difíciles de descarbonizar. Se estima que alrededor de una cuarta parte de la electricidad renovable podría usarse para la producción de hidrógeno renovable en 2050.
Generación de hidrógeno verde en Magtel
Magtel está presente en toda la cadena de valor de las energías renovables. La compañía ha instalado aproximadamente 250 MW, y promocionado, incluyendo los servicios de ingeniería, más de 2.000 MW de fotovoltaica terrestre, más de 1.800 MW de fotovoltaica flotante, 3.000 MW de bombeos reversibles, etc.
Entre sus logros se encuentra su participación en la promoción, ingeniería y construcción de la planta termosolar “La Africana”, así como de su posterior operación y mantenimiento. Además, cuenta con instalaciones científicas demostradoras como la de Magtel en el Parque Tecnológico Aeroespacial de Andalucía- Aerópolis, en Sevilla.
Actualmente, está introduciéndose en el sector del hidrógeno, donde gracias a la adjudicación del proyecto “Ad-Grhid” se fortalecerá su posición como empresa promotora, constructora y operadora española referente para el desarrollo de la próxima generación de microrredes y plantas de H2, que se traducirá en un menor coste de la energía y mayor circularidad para los proyectos que Magtel desarrolle, y afianzará su posición para resolver los problemas de sus clientes residenciales e industriales en el ámbito energético. Además, internamente cuenta con un grupo de trabajo del hidrógeno verde, donde se trazan los nuevos pasos a dar con el hidrógeno como elemento clave para la transición hacia la autonomía energética y la descarbonización.

Generación de hidrógeno verde en Magtel

Magtel está presente en toda la cadena de valor de las energías renovables. La compañía ha instalado aproximadamente 250 MW, y promocionado, incluyendo los servicios de ingeniería, más de 2.000 MW de fotovoltaica terrestre, más de 1.800 MW de fotovoltaica flotante, 3.000 MW de bombeos reversibles, etc.
Entre sus logros se encuentra su participación en la promoción, ingeniería y construcción de la planta termosolar “La Africana”, así como de su posterior operación y mantenimiento. Además, cuenta con instalaciones científicas demostradoras como la de Magtel en el Parque Tecnológico Aeroespacial de Andalucía- Aerópolis, en Sevilla.
Actualmente, está introduciéndose en el sector del hidrógeno, donde gracias a la adjudicación del proyecto “Ad-Grhid” se fortalecerá su posición como empresa promotora, constructora y operadora española referente para el desarrollo de la próxima generación de microrredes y plantas de H2, que se traducirá en un menor coste de la energía y mayor circularidad para los proyectos que Magtel desarrolle, y afianzará su posición para resolver los problemas de sus clientes residenciales e industriales en el ámbito energético. Además, internamente cuenta con un grupo de trabajo del hidrógeno verde, donde se trazan los nuevos pasos a dar con el hidrógeno como elemento clave para la transición hacia la autonomía energética y la descarbonización.