Los gases renovables,

claves en la transición energética

La transición energética ya está en marcha y es imparable: el objetivo es emitir menos CO2 y otros gases de efecto invernadero al medio ambiente, y que nuestro sistema energético sea más sostenible.

Hacia un mundo más sostenible

Los dos grandes retos para avanzar en la transición energética son, sin duda, la lucha contra el cambio climático y la mejora de la calidad del aire. Son dos desafíos clave para la sostenibilidad del planeta, pero para lograrlos aún nos queda camino por recorrer. Para conseguirlos, es necesario mejorar nuestro modelo energético hacia una producción de energía baja en carbono. Esta transición energética, que ya está en marcha y es imparable, tendrá éxito en la medida que se emita menos CO2 y otros gases de efecto invernadero como resultado de un sistema energético más sostenible.

En España disponemos de un mix energético diversificado para la generación eléctrica: se utilizan distintas fuentes de energía como la hidráulica, la fotovoltaica, la eólica, el gas natural, otros combustibles, como el carbón y el gasoil, o la energía nuclear. Lo idóneo sería que toda la energía que se produjese viniese de fuentes renovables. Estas fuentes renovables pueden ser eléctricas (eólica, por ejemplo) y no eléctricas. ¿Cuáles son éstas últimas? El biogás/biometano y el hidrógeno, opciones que están más desarrolladas en lugares como Suecia o Países Bajos, y más incipientes en nuestro país.

Además de para la producción eléctrica, las energías renovables no eléctricas también se pueden usar como combustible para el transporte, industria y los sectores residencial y comercial. Además, presentan la ventaja de que son fácilmente almacenables, a diferencia de la energía renovable eléctrica. Pero, ¿cuáles son exactamente y cómo se producen estas energías?

Biometano/Biogás

Cómo se produce el biometano y sus usos

Es la energía verde que se obtiene de nuestros residuos. El biogás, que es un gas formado principalmente por metano y CO2, proviene de la descomposición de la materia orgánica presente en las basuras, en las aguas residuales y también, en los residuos agrícolas, ganaderos y forestales. Este biogás se somete a un proceso de limpieza denominado “upgrading” en el que se eliminan distintas impurezas como el CO2. El objetivo de este proceso es obtener biometano: un gas con una composición análoga a la del gas natural y, por tanto, se puede inyectar en la red de gasoductos.

Además del upgrading, para obtener biometano existe la opción de capturar CO2 de otras fuentes, como por ejemplo la industria o las plantas térmicas de generación, y combinarlo con hidrógeno verde para obtener metano sintético. Es lo que se denomina “Power to gas”.

Es decir, el biometano es un gas natural de origen renovable que es una fuente de energía renovable continua, 24 horas al día, todos los días del año, con unas tasas de continuidad que no dan, de momento, otras fuentes renovables. El biogás y el biometano contribuyen al desarrollo de una verdadera economía circular, ya que son el resultado de una valorización adecuada de los residuos.

El gas puede inyectarse en la red para su transporte, almacenamiento y usos finales como vehicular, industria y hogares.

¿En qué situación se encuentra España con respecto a esta energía?

En España existen plantas que producen biogás y lo queman para convertirlo, in situ, en energía eléctrica y calor en pequeñas plantas de cogeneración. Pero lo que supondría un avance significativo es el desarrollo de grandes plantas de biogás, en las que éste se transforma en biometano y se inyecta en la red de gasoductos, ya existente, con lo que puede transportarse a cualquier lugar y tener los mismos usos que tiene hoy el gas natural.

Según el informe “Optimal Use of Biogas from Waste Streams”, publicado por la Comisión Europea en diciembre de 2016, España se encuentra muy por detrás de los objetivos fijados en el Plan de Acción Nacional de Energías Renovables. Y eso que el país dispone de un gran potencial de producción de biogás y biometano, que podría cubrir una parte importante del consumo doméstico-comercial y también industrial.

A día de hoy, en España, la única planta de producción de biometano es la de Valdemingómez, en Madrid, que realiza la inyección en la red de Enagás, mientras que en otros países europeos, como por ejemplo, en Alemania, Reino Unido, Suecia, Francia y Suiza, el número de plantas es mucho mayor. El futuro en nuestro país pasa por construir plantas de producción de biometano, ya que la red de infraestructuras existente ya está preparada para transportar ese gas renovable: Enagás dispone de 12.000 kilómetros de gasoductos, 3 almacenamientos subterráneos y 6 plantas de regasificación.

Plantas de producción de biometano en Europa


196
ALEMANIA
93
REINO UNIDO
71
SUECIA
44
FRANCIA
36
SUIZA
1
ESPAÑA

Hidrógeno renovable

Cómo se produce el hidrógeno y sus usos

Existen muchas formas de producir hidrógeno y, además, diversos tipos de hidrógeno en función de las fuentes y métodos de producción utilizados para su generación. El denominado hidrógeno gris, por ejemplo, que se genera a partir del reformado de vapor de gas natural sin captura de CO2. Y el azul, que se produce a partir del mismo reformado pero siguiendo un proceso de captura de ese CO2, de tal forma que se considera de baja emisión de carbono. Pero ninguno de ellos puede ser considerado un gas renovable. Nos referiremos entonces al hidrógeno renovable, también conocido como verde, que es el producido por electrólisis del agua a partir de electricidad proveniente de fuentes renovables. Este proceso no emite CO2 y transforma el agua en moléculas de gases de hidrógeno y oxígeno, usando electricidad producida por fuentes renovables.

Este hidrógeno verde tiene numerosas aplicaciones: industria, vehículos de pilas de combustible y también, almacenamiento de energía. Un ejemplo de los planes y estrategias que se están adaptando en diferentes países para impulsar esta energía es el Plan de Hidrógeno en Francia, presentado el pasado 1 de junio, por el cual el gobierno francés destinará cien millones de euros al apoyo de esta fuente de energía: el objetivo es incrementar el uso o el desarrollo del hidrógeno producido en Francia un 10% a través de fuentes renovables en 2023.

Otra de las alternativas claves a nivel tecnológico para la generación de hidrógeno verde y apuesta estratégica de Enagas desde el punto de vista de modelos energéticos sostenibles y medioambientalmente favorables, es la producción de hidrógeno renovable por medio de tecnologías fotoelectroquímicas.

Esta tecnología, que actualmente se encuentra en fase de desarrollo y escalado, está basada en la utilización de celdas solares de alta eficiencia en un sistema integrado bias free para generación de hidrógeno renovable, sin necesidad de electrolizadores. El término de bias free atiende a que no es necesario del aporte externo de electricidad al sistema para la producción de hidrógeno, como ocurre en el caso de los electrolizadores que necesitan de un alto aporte eléctrico.

Esta tecnología permite producir el hidrógeno mediante un proceso integrado con baja huella de carbono, ya que la obtención del hidrógeno con esta tecnología conllevaría ahorros de emisiones de más del 90% con respecto a las emitidas en procesos similares como el reformado del gas natural.

Infografía: cómo se produce el hidrógeno y sus usos
¿Puede ese hidrógeno verde ser competitivo?

Los costes de producción de la electrólisis están relacionados con los precios de la electricidad: a medida que éstos caigan gracias al mayor aporte de las renovables (en el mix energético), las puertas al desarrollo de este tipo de energía podrían abrirse definitivamente. Lo que sí existe ya es la red para transportarlo: al igual que el biometano, el hidrógeno puede ser transportado mezclado con el gas natural a través de la red de gasoductos existente.

El gas renovable reduce el coste de la transición energética

La transición energética hacia un modelo energético más limpio y sostenible es ya imparable, pero está claro que el proceso debe realizarse de forma progresiva, sin saltarse etapas y con un camino bien establecido, que garantice, además, la seguridad del suministro energético a todos sus usuarios.

Son alternativas viables, eficaces y, desde un punto de vista económico, no exigen de grandes inversiones: son infraestructuras ya desarrolladas y amortizadas, que están preparadas para transportar gas natural y gas renovable sin que esto suponga un coste relevante en infraestructuras. También garantiza el suministro, la independencia energética y permitiría trabajar tanto en sistemas distribuidos como centralizados.

La utilización de gas renovable en las infraestructuras gasistas existentes, combinada con electricidad renovable, reducirá drásticamente el coste de la transición energética. Y un dato fundamental: el empleo de estos dos gases renovables contribuiría a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero hasta niveles casi nulos para mediados de siglo. Asimismo, supondría un ahorro anual, en Europa, de 140.000 millones de euros con respecto a utilizar otras vías de generación energética.