¿La transición a la economía del hidrógeno afectará a la seguridad del agua?

Fuente: https://www.worldenergytrade.com/

Los países con escasez de agua no sólo podrían importar energía, sino también solucionar su escasez de agua a través del hidrógeno.

La necesidad de contar con alternativas energéticas limpias para reducir el impacto del cambio climático nos anima a considerar el hidrógeno como un nuevo vector energético potencial, sin embargo, esto pudiera afectar el acceso a un recurso vital, el agua.

Los gobiernos y las empresas energéticas ven ahora el hidrógeno como una alternativa viable a las industrias energéticas tradicionales basadas en los combustibles fósiles.

Términos como «economía del hidrógeno« o «sociedad del hidrógeno« llevan a creer que es posible abandonar por completo los combustibles fósiles y depender únicamente del hidrógeno. Sin embargo, la creciente preocupación por los recursos hídricos futuros demuestra que depender únicamente del hidrógeno puede, en ciertos casos, sobrecargar nuestros recursos hídricos.

Un comienzo accidentado

Han pasado casi dos décadas desde que EE.UU. publicó su Ley de Política Energética de 2005. En ella se abordaba la economía del hidrógeno en EE.UU. y se desencadenaba un boom del hidrógeno, que comenzaba en EE.UU. y se extendía por todo el mundo.

Luego llegó la crisis financiera mundial de 2008, cuyas consecuencias supusieron un dolor de cabeza para la energía del hidrógeno, ya que se reorientaron importantes fondos y esfuerzos hacia problemas más urgentes.

El boom del hidrógeno se desvaneció entre 2009 y 2010, y la culpa de ello la tienen muchos factores. El hecho de que la tecnología disponible fuera demasiado cara y no estuviera lo suficientemente madura como para aplicarla comercialmente fue uno de los factores que contribuyó. Sin embargo, la financiación disponible para la investigación y el desarrollo de las tecnologías del hidrógeno permitió que la economía del hidrógeno madurara lentamente en los años siguientes.

El hidrógeno, una seria alternativa energética

Tuvo que pasar casi una década para que el hidrógeno volviera a aparecer. En ese tiempo, Japón, Corea del Sur y China emergieron rápidamente como los líderes del hidrógeno.

En 2017, Japón y Corea del Sur decidieron apoyar oficialmente la economía del hidrógeno y convertirla en una parte importante de sus estrategias de seguridad energética. Mientras tanto, Australia comenzó a ver el hidrógeno renovable y otros combustibles renovables como una nueva exportación masiva potencial.

El gobierno chino considera que el hidrógeno es una estrategia viable para hacer frente a la contaminación por combustibles fósiles en el transporte. Ofrece muchas subvenciones, incentivos fiscales y ayudas para desarrollar vehículos de pila de combustible de hidrógeno y construir infraestructuras de repostaje de hidrógeno y almacenamiento de energía.

Los grandes anuncios de que países o ciudades enteras pueden funcionar únicamente con hidrógeno pueden parecer un sueño, sin embargo, la economía del hidrógeno se está convirtiendo en una realidad.

El continuo desarrollo tecnológico de los últimos diez años ha permitido que la idea de la energía basada en el hidrógeno vuelva con más fuerza que nunca. El Acuerdo de París y los anuncios realizados en 2021 por varios países para eliminar el uso de motores de combustión interna en las próximas décadas beneficiaron aún más a la economía del hidrógeno.

California y Alemania ya cuentan con varias estaciones de repostaje de hidrógeno. Las pilas de combustible de hidrógeno también pueden almacenar la energía sobrante producida a partir de recursos renovables, como la solar, la eólica o la hidroeléctrica. El hidrógeno también se utiliza en muchas otras industrias. El petróleo y el gas y la industria alimentaria dependen del hidrógeno para el procesamiento del crudo y de los alimentos, respectivamente.

Usos competitivos del agua

La producción de hidrógeno a partir de recursos renovables implica la electrólisis del agua, donde una carga eléctrica divide las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno. Sin embargo, en una época en la que aumentan los problemas de seguridad hídrica, el rápido avance del cambio climático y las sequías, la escasez de agua se ha convertido en un problema urgente a nivel mundial.

El aumento de la población mundial no hace sino agravar el problema de la escasez de agua. Muchos se han preguntado si el uso del hidrógeno como almacenamiento de energía y combustible para el transporte obligará a industrias, como el sector energético y la agricultura, a competir por los recursos hídricos.

Los cálculos del Banco Mundial, disponibles en su sitio web, incluyen el uso anual de energía por país y la extracción total anual de agua dulce, muestran que cubrir las necesidades energéticas totales de un país con hidrógeno no debería suponer una carga para los recursos hídricos en la mayoría de los casos.

Aunque estas cifras sólo son indicativas del problema de la seguridad del agua, proporcionan una idea general de la cantidad de agua que se necesitaría para sustituir el sector energético actual en países concretos que cambien a una economía basada en el hidrógeno.

Los países desérticos e insulares son los que más necesitan

Sólo nueve de los 135 países estudiados necesitarían un aumento de su extracción actual de agua dulce de más del 10% para realizar la transición completa a la energía basada en el hidrógeno, mientras que 62 países necesitarían aumentar su extracción de agua dulce en menos del 1%.

Hay una tendencia visible entre los países con un aumento significativo de la extracción de agua para la transición al hidrógeno. Se trata de países desérticos con escasas precipitaciones anuales, como Qatar, Israel, Kuwait o Bahrein, o de pequeños estados insulares, como Singapur, Trinidad y Tobago o Malta, que también tendrían dificultades debido a sus limitadas reservas de agua dulce.

Singapur, que depende en gran medida de su vecina Malasia para obtener recursos de agua dulce, encabeza la lista. Tendría que aumentar el agua que utiliza para convertirla en energía basada en el hidrógeno en un 46,4% aproximadamente. Por otro lado, Tayikistán, que se encuentra en la parte más baja de la lista, necesitaría un aumento de sólo el 0,056%. El valor medio de los 135 países es del 3,3%.

La economía del hidrógeno también abre interesantes perspectivas para países que ya sufren escasez de agua, como Singapur y Qatar. Es poco probable que estos dos Estados produzcan su propio hidrógeno, sino que dependerán del importado.

Esto les permite capturar el agua producida por la reconversión del hidrógeno en energía, ya sea mediante la tecnología de combustión o de pilas de combustible, y luego reutilizar esta agua de alta pureza a nivel local.

Una vez que el hidrógeno se quema con el oxígeno para liberar energía, se convierte en agua. Esto, a su vez, abre una oportunidad única, en la que los países con escasez de agua no sólo podrían importar energía, sino también solucionar su escasez de agua a través del hidrógeno.

Está claro que el cambio a una economía basada en el hidrógeno no tendrá, para la mayoría, un impacto negativo en la seguridad del agua o en otras industrias que utilizan mucha agua. Mientras que el hidrógeno puede ganar una parte importante del mercado del transporte, otros sectores relacionados con la energía experimentarán muy probablemente una mezcla de diferentes tecnologías, lo que reduce el porcentaje de agua utilizada para el hidrógeno.

Si más países incluyen el hidrógeno en su agenda energética, la economía del hidrógeno podría llegar pronto a nuestros hogares, proporcionando soluciones limpias, eficientes y libres de carbono para el transporte, la generación de electricidad, la calefacción central e incluso la cocina.