Es un vector energético limpio en su uso final. Su utilización directa como combustible, como ya se ha comentado con anterioridad, no emite gases de efecto invernadero a la atmósfera (solo se producen trazas de óxidos de nitrógeno en el caso de su empleo en motores o turbinas que utilizan aire como comburente). La emisión de contaminantes durante su producción depende de la fuente de energía empleada:
Si se utiliza gas natural, petróleo o carbón, se genera dióxido de carbono (CO₂) que necesitaría ser almacenado.
Si se emplean energías renovables, los niveles de contaminación generados son equivalentes a los de dichas energías.
La única forma de no generar emisiones en su producción es mediante el empleo de electricidad (preferentemente de origen renovable) para disociar la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno, teniendo siempre en cuenta la energía primaria utilizada para generar esa electricidad.
La asociación hidrógeno-energías renovables produciría sinergias muy importantes que no deben menospreciarse. Destaca su capacidad para convertir alguna energía renovable intermitente, como la energía eólica, en gestionable. Es decir, el sistema podría hacer uso de ella en función de la curva de demanda de energía eléctrica en cada momento, y así sustituir a combustibles tradicionales empleados hasta la fecha.
El hidrógeno presenta la mayor relación energía/peso de todos los combustibles conocidos hasta el momento.
Posee unas buenas características para ser empleado en motores de combustión, ya que requiere poca energía para el inicio de la misma. Permite multitud de mezclas de combustible-aire para así poder economizar en cuanto a cantidad de combustible se refiere, y posee una elevada temperatura de autoignición, lo que posibilita una alta compresión del gas y una elevada eficiencia térmica del sistema.
La eficiencia de los sistemas en los que participa el hidrógeno es más elevada que la de cualquier otro combustible. Sirva como ejemplo la eficiencia de las pilas de combustible, que se sitúa en más del 50%, frente a valores del 30-35% de los motores de combustión interna.
Presenta varias características que contribuyen a su seguridad:
Su límite inferior de inflamabilidad y detonación es elevado.
Posee baja densidad y alta volatilidad, lo que facilita su rápida dispersión vertical en espacios abiertos, minimizando riesgos.
Su elevada temperatura de autoignición es otra ventaja en términos de seguridad.
Aunque su baja densidad energética por unidad de volumen (que dificulta su almacenamiento) también implica que la energía liberada en la combustión de un determinado volumen es inferior a la de otros combustibles, lo que puede ser un factor de seguridad adicional en ciertos escenarios.
No es tóxico, por lo que en casos de no existir combustión, no hay riesgo para los humanos.
Es un elemento muy abundante en la naturaleza (principalmente combinado con otros elementos como el oxígeno en el agua).
Debido a la versatilidad que posee, puede ser empleado en multitud de aplicaciones, tanto de manera centralizada como descentralizada, adaptándose perfectamente a una generación centralizada o distribuida.
Inconvenientes y Desafíos del Hidrógeno como Vector Energético
A pesar de que su elevada densidad energética por unidad de masa lo posiciona como un combustible eficiente en comparación con los tradicionales, esta misma característica puede representar una desventaja desde el punto de vista de la seguridad si no se maneja con las precauciones adecuadas, debido a la gran cantidad de energía concentrada en una pequeña masa.
La energía de activación que necesita el hidrógeno para su combustión es muy baja si se compara con la de otros combustibles. Desde el punto de vista de la seguridad, esto es una desventaja importante porque cualquier chispa puede producir su combustión.
Hoy por hoy, la producción de hidrógeno tiene un elevado coste. Para que este elemento se instaure de manera definitiva en el panorama energético mundial, es indispensable que se produzca a costes inferiores a los actuales.
Posee una baja temperatura de licuefacción (aproximadamente -253 °C), lo que dificulta ostensiblemente el almacenamiento, la distribución y su empleo en estado líquido, requiriendo tecnologías criogénicas especializadas y costosas.
Al poseer una molécula muy pequeña, las instalaciones de almacenamiento y distribución del hidrógeno deben estar correctamente selladas para evitar pérdidas innecesarias (fugas). Además, es necesaria la instalación de equipos de detección de pérdidas.
No está suficientemente difundido entre la ciudadanía el conocimiento sobre las posibilidades que tiene este elemento como fuente de energía. En muchos casos, no se conoce la existencia de este elemento como vector energético.
Es necesario legislar respecto al hidrógeno y a las pilas de combustible, no solo en lo que se refiere a la producción, sino también en el almacenamiento, en el transporte/distribución y en la transformación energética.
Desde un punto de vista medioambiental, se prevé que la energía primaria que más se va a emplear para la generación de hidrógeno a corto y medio plazo sea el gas natural. Por ello, las Administraciones Públicas deben hacer esfuerzos presupuestarios para que las energías renovables se impongan de manera absoluta en la obtención de hidrógeno (hidrógeno verde).
