24 septiembre 2023

Biohidrógeno para una movilidad sostenible

Biohidrógeno para una movilidad sostenible

El 25% de las emisiones de carbono (CO2) que se generan en la Unión Europea (EU) proceden del sector del transporte, y el 70% de las mismas corresponden al transporte por carretera.

Ante estos datos, lograr descarbonizar la movilidad en los próximos años se ha convertido en un objetivo esencial para la salud y el medio ambiente.

Así, la meta actual que se ha establecido desde la UE es reducir en un 55% las emisiones de CO2 de los automóviles nuevos y en un 50% el procedente de las furgonetas y vehículos de gran tamaño, para el año 2030. Unos objetivos que podrán verse incrementados con la idea de alcanzar el 100% para el año 2030 y ajustarlos en lo necesario para cumplir con los objetivos climáticos.

En esta carrera por la descarbonización del transporte, el hidrógeno ocupa un puesto destacado como posible alternativa a los combustibles fósiles tradicionales, con cero emisiones netas.

Plan Complementario de Energía e Hidrógeno Renovable

Un papel fundamental del hidrógeno que queda patente también en el nuevo Plan Complementario de Energía e Hidrógeno Renovable, presentado por los representantes de gobiernos autonómicos de España, centros de investigación y del sector energético.

Un plan cuyo objetivo es impulsar la energía y el hidrógeno renovable como una solución para la electrificación del sistema energético nacional, la descarbonización del transporte y la industria.

El impulso se dará fortaleciendo el sistema español de I+D+i, orientando la investigación a las áreas en las que el país puede aumentar su competitividad, no solo en la generación de conocimiento sino también en la transferencia al sector productivo.

Para ello, el Plan Complementario de Energía se ha estructurado en 13 líneas dirigidas a posicionar el hidrógeno verde como vector clave energético.

Entre esas líneas estratégicas figuran la generación de hidrógeno y biometano a partir de biomasa, el desarrollo de sistemas para su almacenamiento a presión y suministro, así como su uso en el sector del transporte.

Biohidrógeno a partir de biomasa

La biomasa como fuente de energía puede proceder de los residuos del sector agrícola y forestal, pero también se pueden considerar como tal, las aguas residuales y lodos de depuradora, la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos y otros residuos orgánicos derivados de la industria.

Se trata de un recurso energético que está tomando protagonismo por su carácter renovable, su alta eficiencia energética y el papel que puede desempeñar de cara a un futuro energético verde.

Una de sus aplicaciones destacadas, en las que se está investigando y desarrollando tecnología, es la obtención de biohidrógeno a partir de ella.

El biohidrógeno, o hidrógeno de origen biológico, a partir de la biomasa se produce a través de un proceso denominado fermentación oscura.

Este proceso consiste en la recuperación del hidrógeno generado durante las primeras etapas de la digestión anaerobia de la biomasa, en ausencia de luz y gracias a la acción combinada de un conjunto de bacterias anaerobias.

La recuperación del hidrógeno se realiza antes de que este sea consumido por las bacterias metanogénicas, separando las diferentes etapas microbiológicas del proceso.

De esta forma, la fermentación oscura de la biomasa permitiría la obtención de dos gases renovables, el biohidrógeno y el biogás, aumentando la producción de energía renovable y optimizando el rendimiento energético de las plantas de biogás agroindustrial.

El proyecto LIFE REPTES

Un ejemplo de la aplicación del proceso de fermentación oscura lo tenemos en el proyecto LIF REPTES, “Renewable bio-hydrogen production technologies from lignocellulosic waste and sewage sludge co-fermentation” (GA 101074329), coordinado por el Grupo DAM y en el que participan AINIA, GENIA BIOENERGY y el Consorci de la Ribera.

En este caso, la biomasa de la que se parte son los residuos de paja del arroz generados en la Albufera de Valencia, junto a los lodos de depuradoras procedentes del tratamiento de las aguas residuales.

El objetivo del proyecto es reducir la emisión masiva de gases de efecto invernadero (GEI) y de partículas derivados de la quema de paja de arroz, mediante la implementación de un nuevo modelo circular que integra la producción de biohidrógeno y biogás a partir de biomasa.

El proyecto LIFE REPTES se está desarrollando en un entorno real, lo que permitirá demostrar la viabilidad del proceso de fermentación oscura y su aplicabilidad en otros sectores y con distintos residuos orgánicos.

El biohidrógeno como biocombustible

El biohidrógeno obtenido a partir de la biomasa es un biocombustible, por su origen biológico, que puede emplearse tanto en movilidad, como para proveer de electricidad al sector industrial.

La producción de este biohidrógeno se sumaría a la producción de hidrógeno renovable, como alternativa para lograr una movilidad sostenible en sectores de difícil electrificación, como el transporte pesado por carretera, el tren, el marítimo o el aéreo.

Para ello, este gas renovable se emplearía como alimentación directa en vehículos que dispongan de pilas de almacenamiento o, también, combinado con combustibles sintéticos de cero emisiones. Algo que permite obtener una mayor autonomía, en comparación a los vehículos eléctricos, y una recarga más rápida.

El despliegue de la movilidad sostenible basada en la tecnología del hidrógeno verde se encuentra, en estos momentos, en un estado incipiente, entre otros motivos, debido a la falta de incentivos para la compra de este tipo de vehículos, el poco despliegue de hidrogeneras, la falta de ayudas a la industria de la automoción para favorecer la producción de este tipo de vehículos eléctricos y la necesidad de una regulación concreta.

La UE y España muestran una clara implicación en dar impulso al hidrógeno verde en el transporte, pero todavía queda camino por delante para poder alcanzar los objetivos de neutralidad climática en el transporte gracias a la tecnología del hidrógeno.

La producción de biohidrógeno se sumaría al reto del desarrollo de la red de suministro de hidrógeno verde en España y su aplicación en movilidad sostenible, haciéndolo más competitivo.

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