Biohidrógeno, un actor clave en la descarbonización y promoción de soluciones energéticas sostenibles

Los biogases, incluido el biohidrógeno, están surgiendo como actores clave en la búsqueda de soluciones energéticas sostenibles. Pueden ayudar a descarbonizar los procesos de fabricación que consumen mucha energía, el transporte y otros sectores que necesitan desfosilización. Un número cada vez mayor de innovadores, investigadores y expertos de la industria está probando las soluciones que el biohidrógeno puede aportar a la ecuación neta cero.

Esta forma de hidrógeno verde se produce a partir de materias primas biológicas. La ventaja única de utilizar tecnologías de biohidrógeno como portadores de energía renovable es el logro de emisiones negativas. Esto sucede cuando se extrae más CO2 de la atmósfera del que se añade a ella. A medida que las tecnologías del biohidrógeno continúan evolucionando, su potencial transformador se vuelve cada vez más evidente, allanando el camino para un futuro energético más sostenible y resiliente.

Producción de biohidrógeno en la industria europea del biogás

El sector europeo del biogás ha crecido exponencialmente, con más de 20.000 plantas que generarán 223 TWh de energía en 2022. La industria se encuentra en un importante punto de inflexión, en su transición hacia la producción de biometano. De hecho, el futuro mix energético estará formado por la coexistencia de gases renovables, donde el biogás, el biometano y el hidrógeno tendrán papeles complementarios. La producción de biohidrógeno a partir de biogás puede aumentar aún más la versatilidad y flexibilidad de las plantas de biogás, al diversificar los productos energéticos y, por tanto, los posibles compradores de las plantas de digestión anaeróbica.

El biohidrógeno se refiere al hidrógeno obtenido de fuentes biogénicas. Puede producirse a partir de biogás, pero también a partir de otras rutas de producción.

La Asociación Europea de Biogás (EBA) participa en TITAN, un proyecto de I+D que explora una tecnología innovadora de producción de biohidrógeno. TITAN implica la conversión directa de biogás, mediante craqueo simultáneo de biogás y reformado en seco de dióxido de carbono, para obtener biohidrógeno y materiales sólidos de carbono. El proyecto aborda las necesidades únicas de las plantas de biogás pequeñas, remotas o no subvencionadas, ofreciendo un camino alternativo para valorizar el biogás de manera eficiente y rentable.

Descripción general de las tecnologías de producción de biohidrógeno

Las tecnologías que convierten directamente biogás en biohidrógeno, como la tecnología TITAN, encuentran relevancia en segmentos de mercado o áreas donde las conexiones a la red son costosas, lo que las hace ideales para plantas alejadas de la red de gas. A medida que se están eliminando gradualmente los incentivos financieros para las plantas de biogás que funcionan únicamente con electricidad en algunas áreas, estas tecnologías se presentan como una opción viable, asegurando una producción de gas renovable más eficiente y diversificada con biohidrógeno. También son prometedores en áreas con industrias intensivas en hidrógeno y carbono, convirtiéndose en una opción estratégica para las plantas existentes que necesitan descarbonización en sinergia dentro de los mercados locales. El biohidrógeno destaca especialmente en las zonas rurales, como una solución de energía verde de origen local, que reduce los costes y los problemas asociados al transporte de hidrógeno. Finalmente, en el contexto de escenarios de combinación energética más amplios, el biohidrógeno a partir de biogás facilita el despliegue simultáneo de soluciones energéticas complementarias, alineándose con los objetivos de descarbonización de la UE.

Biohidrógeno: un punto de inflexión para las industrias verdes

En 2020, la demanda de hidrógeno en Europa alcanzó los 8,7 Mt. La mayor parte de la demanda de hidrógeno se destinó a refinerías y industrias de amoníaco (49% y 31% respectivamente), mientras que la industria química utilizó el 13% de la demanda total de hidrógeno. De 2015 a 2050, el Clean Hydrogen Monitor estima que la demanda de hidrógeno se multiplicará por siete. Para 2030, los proyectos industriales prevén un consumo total de 5,2 Mt de hidrógeno/año. Sin embargo, estos sectores intensivos en energía están pasando lentamente de la utilización de combustibles fósiles a la utilización verde y de biohidrógeno, alineándose con los objetivos de reducción de emisiones. En este contexto, el biohidrógeno emerge como una fuente de energía revolucionaria y un gas renovable para la eliminación de carbono.

La industria del hierro y el acero es un excelente ejemplo de un sector industrial que necesita urgentemente una desfosilización. La electricidad renovable por sí sola no es suficiente para descarbonizar el sector y el uso de biohidrógeno puede efectivamente duplicar el crédito de carbono de las rutas de fabricación de acero basadas en hidrógeno. Del mismo modo, en la industria química, el uso de biohidrógeno como materia prima puede acelerar la producción de amoníaco basada en el reformado de metano con vapor (SMR). El uso de biohidrógeno en ese proceso puede reducir sustancialmente las emisiones de carbono asociadas y facilitar la producción de amoníaco con emisiones de carbono negativas mediante tecnologías de captura y almacenamiento de carbono (CAC). El proceso de síntesis de etileno, que depende de la generación de calor a base de hidrógeno, experimenta una notable reducción de su huella de carbono utilizando biohidrógeno de carbono negativo.

Además de las aplicaciones industriales, las moléculas portadoras de hidrógeno, como el biometano, el biometanol y el bioamoníaco, ofrecen una solución para transportar hidrógeno de forma rentable. La integración del biometano y el hidrógeno en la combinación energética de Europa muestra sinergias prometedoras en términos de almacenamiento estacional y utilización de la red. El bioamoníaco sirve como portador de hidrógeno directo y producido biológicamente, ofreciendo versatilidad en aplicaciones energéticas. De manera similar, el biometanol aparece como un combustible ecológico para el transporte difícil de descarbonizar, presentando ventajas de seguridad y potencial para diversos productos transformadores.

Una solución prometedora para el panorama de las energías renovables en Europa

Las tecnologías de biohidrógeno ofrecen soluciones prometedoras para el panorama de las energías renovables en Europa. Especialmente los segmentos del mercado de biogás que enfrentan desafíos, como la gran distancia a la red de gas o la eliminación gradual de los incentivos para las plantas de biogás exclusivamente eléctricas, se beneficiarán de estas tecnologías. El biohidrógeno no solo facilita la descarbonización industrial, sino que también se alinea con escenarios de combinación energética más amplios, contribuyendo a los objetivos de descarbonización de la UE. A medida que el biohidrógeno continúa avanzando, se abre la próxima frontera en energía renovable, que promete un futuro más resiliente y ecológico.