La electrólisis del agua como pilar tecnológico para la producción de hidrógeno renovable

La electrólisis del agua como pilar tecnológico para la producción de hidrógeno renovable.

El hidrógeno renovable es uno de los vectores energéticos clave en la transición hacia una economía descarbonizada. La tecnología de electrólisis, impulsada por fuentes de energía renovables, permite obtener hidrógeno sin emisiones, posicionándose como una solución esencial para descarbonizar sectores industriales, la movilidad pesada y el almacenamiento energético a gran escala.

El hidrógeno, el elemento químico más abundante en la naturaleza, no se encuentra libre en el medio ambiente, sino combinado en moléculas como el agua o hidrocarburos. Para su obtención es necesario separarlo de estas combinaciones. La electrólisis consiste en la descomposición de la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno mediante electricidad. El proceso central se realiza en un stack de celdas electroquímicas, donde se aplican tensiones adecuadas para provocar la ruptura de los enlaces químicos del agua. El sistema incorpora un tratamiento previo del agua para alcanzar condiciones de ultrapureza (agua desionizada) y un circuito cerrado que maximiza su reutilización.

Una de las empresas especializadas en este proceso, H2B2 Electrolysis Technologies, trabaja con varias tecnologías de electrólisis: la de membrana de intercambio de protones (PEM), actualmente comercializada; la tecnología de electrólisis aniónica (AEM), en fase de desarrollo y despliegue inicial; y la de óxido sólido (SOEC), que opera a alta temperatura y aprovecha fuentes de calor residuales, lo que puede incrementar la eficiencia en torno a un 10% respecto a las otras opciones.

La eficiencia energética de un sistema de electrólisis se expresa en términos de consumo eléctrico (kWh) por kilogramo de hidrógeno producido. Este valor depende de múltiples factores como los límites de batería del sistema y las condiciones de operación. Los electrolizadores de H2B2, que incluyen el balance de planta (BoP) completo —como tratamiento de agua, sistemas de refrigeración, rectificación eléctrica y tratamiento posterior del gas—, ofrecen valores de eficiencia competitivos en el actual estado del arte.

En cuanto a la minimización de la huella de carbono, el hidrógeno renovable representa una alternativa frente a métodos tradicionales de producción que sí generan emisiones, como el reformado de gas natural utilizado en la obtención de “hidrógeno gris”. Además, reemplaza combustibles fósiles en diversas aplicaciones industriales y energéticas, promoviendo una transición hacia fuentes limpias.

Los sectores de aplicación con mayor demanda inmediata son los industriales, especialmente el refinado de petróleo, la química y la producción de amoníaco, donde el hidrógeno ya se utiliza, pero se busca reemplazar el “gris” por el renovable. Industrias emergentes como la siderurgia y los combustibles sintéticos también demandan hidrógeno renovable. La movilidad, en especial el transporte pesado y ferroviario, presenta oportunidades adicionales, aunque de menor volumen comparativo. En el sector energético, esta opción innovadora se perfila como una solución de almacenamiento estacional para la integración de energías renovables, aunque su competitividad económica depende aún de la evolución de los costes eléctricos.

Así, la electrólisis emerge no solo como una tecnología madura para la obtención de hidrógeno renovable, sino como una pieza fundamental de la infraestructura energética sostenible.

Artículo escrito por:
H2B2