23 de octubre de 2020
23.10.2020
La Opinión de Murcia
Energía

Hidrógeno y biometano, en el foco de las nuevas inversiones

Al igual que el hidrógeno, el biometano también puede ser utilizado como combustible para vehículos

23.10.2020 | 09:49
Hidrógeno y biometano, en el foco de las nuevas inversiones.

El hidrógeno y el biometano se presentan como las alternativas renovables más interesantes en el actual mercado energético. Y lo son porque resultan ideales para cumplir con los objetivos marcados por la Agenda 2030 para el desarrollo sostenible de Naciones Unidas, y también con los dispuestos por la Unión Europa para 2050 en materia climática. Pero no solo eso, sino que el hecho de tratarse de una energía renovable los ha convertido en un foco de nuevas inversiones, y, en suma, en toda una apuesta de futuro.

El futuro energético del hidrógeno

Son muchas las voces que afirman que el hidrógeno será uno de los protagonistas de la llamada Tercera Revolución Industrial. El cambio en los sistemas energéticos ya ha empezado, como respuesta al cambio climático que tan negativas consecuencias tiene para nuestro planeta, y se espera que dentro de unas pocas décadas todas las necesidades energéticas de nuestro día a día estén cubiertas por fuentes libres de carbono. En ese sentido, el hidrógeno jugará un papel clave en la producción de electricidad, el transporte, la industria y la agricultura. Este elemento se encuentra en abundancia en el planeta, tanto en los mares como en la atmósfera, y solo es necesario separarlo del oxígeno del agua para poder usarlo con fines industriales. Actualmente, el 75 % de la producción de hidrógeno a nivel mundial procede del gas natural, cuya extracción provoca emisiones de CO2. Es el llamado hidrógeno gris. Sin embargo, si el proceso de extracción se realiza mediante electrolizadores, cuyo funcionamiento proviene de energías renovables, se elimina el elemento contaminante y obtenemos el llamado hidrógeno verde.

Biometano, el gas que surge de la basura

El biometano se obtiene a partir del tratamiento de los residuos procedentes de muy diferentes ámbitos: la industria agroganadera, las aguas residuales de las ciudades, la industria alimentaria, los desechos de la actividad humana a nivel particular... El resultado es un tipo de gas natural renovable y totalmente neutro en cuanto a emisiones de CO2, que muchos conocen como una versión refinada del biogás. Esto lo convierte en una de las mejores alternativas para la industria energética, en su intento de descarbonizarse.

Al igual que el hidrógeno, el biometano también puede ser utilizado como combustible para vehículos, generar electricidad en centrales térmicas o proporcionar calor y energía a hogares e industrias a través de su inyección en la red de gas. Ambos son parte indiscutible de la economía circular, un modelo que desecha la idea de producir, consumir y desechar para apostar por el reciclaje y la reutilización.

La inversión en hidrógeno y biometano: el futuro, hoy
La salida de la crisis generada por la pandemia global de la COVID-19 tiene una protagonista clara: la economía verde. También conocida como economía ecológica, se trata de un modelo que tiene en cuenta factores sociales y medioambientales, más allá de los puramente monetarios. De la mano de la transición energética, supone una apuesta de futuro para construir una economía que apoye el medio ambiente y el cuidado del planeta.

Lo mismo opinan los inversores, que ven en el mercado energético una opción segura por la que apostar. En el caso del sector del gas, este se ha visto fortalecido durante esta pandemia al aprovechar la situación para dar una vuelta de tuerca a sus objetivos. Y es que el impulso del gas renovable ha desatado una serie de alianzas de gran interés para los mercados.

La más interesante de los últimos meses es la formalizada por Enagás (compañía de transporte de gas natural y gestora del sistema gasista en España) y Alantra. Ambas crearon una entidad gestora que se encargará de invertir en todas aquellas compañías que apuesten por la transición energética. Bajo el nombre de Clima Energy Transition Fund, esta entidad cuenta con 150 millones de euros que destinará a pequeñas empresas que tengan potencial en materia de hidrógeno verde, descarbonización, biometano y movilidad sostenible.

Pero no es la única alianza que Enagás ha realizado en esta etapa de nueva normalidad, ya que también ha firmado con BP Oil España un acuerdo para apoyar diferentes startups vinculadas con la cleantech. Bajo la premisa de reducir las emisiones contaminantes a través de la producción de gas renovable, múltiples empresas recibirán apoyo económico para consolidar sus proyectos de energía limpia.

Según afirma la Comisión Europea, España tiene un gran potencial para producir y exportar la tecnología que permite inyectar hidrógeno en las infraestructuras de gas natural. La planta de regasificación de Enagás en Cartagena (Murcia) ya realiza pruebas con esta tecnología, que supondrá el complemento perfecto a la electricidad como alternativa limpia. Sin duda, el hidrógeno y el biometano suponen un paso más que interesante para los inversores que quieran apostar por las energías limpias y un futuro para nuestro planeta, libre de emisiones de carbono.

Dispositivos a gas natural neutros en carbono gracias al 'metano verde'

Un nuevo enfoque de fotosíntesis artificial usa luz solar para convertir CO2 en metano, lo que puede ayudar a que los dispositivos que funcionan con gas natural sean neutros en carbono. El metano es el componente principal del gas natural. La fotosíntesis es el proceso a través del cual las plantas verdes usan la luz solar para producir alimentos a partir de dióxido de carbono y agua, liberando oxígeno como subproducto. La fotosíntesis artificial a menudo tiene como objetivo producir combustibles de hidrocarburos, similares al gas natural o la gasolina, a partir de los mismos materiales de partida.

El método de generación de metano es posible gracias a un nuevo catalizador desarrollado a través de una colaboración entre la Universidad de Michigan, la Universidad McGill y la Universidad McMaster. Un artículo sobre los hallazgos se publica en Proceedings of the National Academy of Sciences.

El catalizador de energía solar está hecho de abundantes materiales y funciona en una configuración que podría ser producida en masa. Los investigadores piensan que podría reciclar dióxido de carbono de chimenea en combustible de combustión limpia dentro de 5 a 10 años.

"El treinta por ciento de la energía en los Estados Unidos proviene del gas natural", ha dicho Zetian Mi, profesor de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación de la Universidad de Michigan, quien codirigió el trabajo con Jun Song, profesor de ingeniería de materiales en la Universidad McGill. "Si podemos generar metano verde, es un gran avance".

El principal avance es que el equipo ha aprovechado corrientes eléctricas relativamente grandes con un dispositivo que debería ser posible producir en masa. También es especialmente bueno para canalizar esa electricidad hacia la formación de metano, con la mitad de los electrones disponibles dirigidos hacia reacciones productoras de metano en lugar de hacia subproductos como el hidrógeno o el monóxido de carbono.

"Los dispositivos de fotosíntesis artificial anteriores a menudo operan a una pequeña fracción de la densidad de corriente máxima de un dispositivo de silicio, mientras que aquí operamos al 80 o 90% del máximo teórico utilizando materiales listos para la industria y catalizadores abundantes en la tierra", dijo Baowen Zhou, un investigador postdoctoral en el grupo de Mi que trabaja en este proyecto.

Convertir el dióxido de carbono en metano es un proceso muy difícil. El carbono debe cosecharse del CO2, que requiere mucha energía porque el dióxido de carbono es una de las moléculas más estables. Del mismo modo, el H2O debe descomponerse para unir el hidrógeno al carbono. Cada carbono necesita cuatro átomos de hidrógeno para convertirse en metano, lo que genera una complicada danza de ocho electrones (cada enlace carbono-hidrógeno tiene dos electrones y hay cuatro enlaces).

El diseño del catalizador es crítico para el éxito de la reacción

"La pregunta del millón de dólares es cómo navegar rápidamente por el enorme espacio de materiales para identificar la receta óptima", dijo Song. El trabajo teórico y computacional de su equipo identificó el componente clave del catalizador: nanopartículas de cobre y hierro. El cobre y el hierro se aferran a las moléculas por sus átomos de carbono y oxígeno, lo que le da tiempo al hidrógeno para dar el salto de los fragmentos de moléculas de agua al átomo de carbono. El dispositivo es una especie de panel solar con nanopartículas de cobre y hierro. Puede usar la energía del sol o una corriente eléctrica para descomponer el dióxido de carbono y el agua.

La capa base es una oblea de silicio, no muy diferente de las que ya están en los paneles solares. Esa oblea está coronada con nanocables, cada uno de 300 nanómetros (0,0003 milímetros) de alto y aproximadamente 30 nanómetros de ancho, hechos de nitruro de galio semiconductor. La disposición crea un área de superficie grande sobre la cual pueden ocurrir las reacciones. Los nanocables salpicados de nanopartículas están cubiertos con una fina película de agua.

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