Calefacción de gas con hidrógeno, ¿es posible?

El impulso a las renovables y la restricción del gas sufrida con motivo de la guerra de Ucrania han acelerado la transición a otro tipo de combustibles o energías. Una de esas alternativas es el hidrógeno, que podemos usar bien como combustible directamente o como forma de almacenamiento energético. Hoy nos vamos a centrar en el uso del hidrógeno como combustible, es decir, como sustituto del gas natural, propano o del gasóleo.

Posibilidades de uso del hidrógeno

El hidrógeno es un gas altamente inestable, puesto que reacciona con muchos elementos químicos con gran rapidez y emitiendo gran cantidad de energía en forma de calor y luz. Es por ello que se considera una forma de almacenar gran cantidad de energía de forma controlada y poder usarla en diferentes procesos y servicios. Así, tenemos dos posibilidades principales para usar el hidrógeno:

• Hidrógeno como combustible directo

El hidrógeno se comporta como cualquier otro combustible convencional; gas natural, gasoil, propano, pellets, etc. que podemos tener almacenado en bombonas, depósitos o canalizado a nuestras viviendas, de modo que cuando necesitamos energía calorífica lo hagamos “combustionar” para que desprenda en esa reacción química el calor que necesitemos, tal y como hacemos con el gas natural que llega a nuestras viviendas a través de las tuberías amarillas.

Precisamente esta opción es en la que están trabajando algunas empresas de calefacción, para diseñar y fabricar calderas de gas que utilicen hidrógeno.

• Hidrógeno como almacenamiento de energía

Ante la dificultad de almacenar la energía eléctrica a un precio económico, el hidrógeno se está postulando como una alternativa para mantener la energía generada con fuentes renovables. El gran problema que presentan algunas fuentes de energía renovables es conservarla cuando no la necesitamos, para poder utilizarla en momentos de escasez.

Es lo que ocurre con la energía eólica o la fotovoltaica. Ambas están provocando la llamada “curva de pato”, que se produce cuando las energías limpias generan gran cantidad de electricidad en las horas centrales del día, en el caso de los paneles solares, provocando que las centrales de ciclo combinado o de carbón paren su producción eléctrica. Sin embargo, toda la electricidad que producen los módulos fotovoltaicos o los parques eólicos no se puede almacenar.

Es ahí donde entra en juego el hidrógeno. La idea es utilizar esa electricidad que ahora se pierde en fabricar y almacenar hidrógeno. Este podría utilizarse posteriormente para generar electricidad en momentos de baja producción de las renovables, y no necesitar los combustibles fósiles, incluso la nuclear.

¿Son posibles las calderas de gas con hidrógeno?

A grandes rasgos, la respuesta es que sí, aunque se necesita adaptar el diseño de las calderas actuales de gas para que puedan usar hidrógeno como combustible. Incluso se está estudiando qué adaptaciones se deben hacer a los centros de almacenamiento de GLP y gas natural, y a la red de gasoductos que recorren Europa para que se puedan usar con hidrógeno.

Concretamente en el tema de las calderas de gas, ya existen diferentes prototipos que se han testado en viviendas e industrias. Un ejemplo de ello es la empresa Baxi, que ha desarrollado una caldera doméstica que puede sustituir a las calderas murales convencionales de gas que tenemos en muchas viviendas de nuestro país.

Por el momento se ha realizado una prueba en un pequeño barrio de la localidad de Rozenburg, en los Países Bajos. Además, está previsto otra proyecto de demostración a gran escala en el Reino Unido.

Por su lado, la empresa alemana Vaillant ha testado y validado su gama de calderas SMART para funcionar con una mezcla de combustible que contiene hasta un 20% de hidrógeno. Otro avance lo han conseguido al obtener un certificado de funcionamiento del laboratorio Kiwa, con un 100% de hidrógeno en el mismo modelo de calderas. Aun así, siguen trabajando para poner a disposición de los usuarios calderas que funcionen 100% con hidrógeno.

El caso de Bosch es algo diferente, puesto que se han centrado en desarrollar calderas industriales de hidrógeno. Todas las calderas industriales de Bosch de media y gran potencia permiten soluciones para el uso de hasta un 100% de hidrógeno. Es decir, los modelos actuales y previa petición a fábrica, pueden usarse con una mezcla de combustibles que incluya diferentes porcentajes de hidrógeno, hasta llegar a combustionar únicamente hidrógeno. Para el mercado alemán también disponen de modelos de caldera que pueden funcionar con hidrógeno, hasta un 20%.

Dificultades para el uso de hidrógeno de forma masiva

Los expertos en soluciones energéticas aseguran que es inviable el cambio total hacia el hidrógeno, sobre todo a nivel doméstico. Tanto por la cantidad de hidrógeno que se tendría que fabricar como por las medidas de seguridad que implica.

• Volumen de hidrógeno necesario

Si se cambiasen todas las calderas de gas y gasoil a hidrógeno, la cantidad de este gas que se necesitaría sería tan grande que no se podría producir y asegurar el abastecimiento. Es por eso que los expertos aseguran que debería enfocarse en procesos industriales a los que sí se podría suministrar hidrógeno y que son más sensibles a paros por falta de combustible.

• Seguridad para almacenamiento

El almacenamiento de hidrógeno es otro problema, puesto que los depósitos, canalizaciones y valvulería deben soportar presiones mayores de 700 bar, mientras que los depósitos de propano tienen que soportar menos de 50 bar. Es por ello que los materiales y piezas a utilizar deben ser especiales en muchos casos y, por supuesto, los técnicos deben tener una formación específica, para poder manipular cualquier caldera o instalación que utilice hidrógeno.

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