El hidrógeno se ha convertido en uno de los protagonistas de la transición energética hacia un modelo más sostenible. Se considera un elemento clave para reducir la dependencia de los combustibles fósiles y avanzar hacia una economía de bajas emisiones de carbono. Sin embargo, para que el hidrógeno pueda desempeñar un papel central en este nuevo modelo, es necesario superar varios desafíos tecnológicos y económicos relacionados con su producción, almacenamiento y distribución.  

El hidrógeno se puede producir de diversas maneras, pero no todas son igualmente sostenibles. Actualmente, el 95% del hidrógeno se obtiene a partir de combustibles fósiles (hidrógeno «gris»), un proceso que emite grandes cantidades de dióxido de carbono. Para que el hidrógeno sea realmente sostenible, debe producirse mediante procesos que no generen gases de efecto invernadero, como la electrólisis del agua con electricidad renovable (hidrógeno «verde»). No obstante, este proceso sigue siendo muy costoso y depende de una capacidad de generación de energía renovable muy alta, que no siempre es fácil de alcanzar.  

En este contexto, una de las oportunidades para las empresas es participar en el desarrollo de tecnologías que abaraten la electrólisis y permitan producir hidrógeno verde a gran escala. Esto requiere inversiones en investigación y desarrollo, pero puede ser altamente rentable a largo plazo. Además, el crecimiento del hidrógeno verde puede generar nuevas alianzas entre sectores, como el de las energías renovables y el automovilístico, creando sinergias entre empresas que hasta ahora no habían colaborado.  

Una vez producido, el hidrógeno presenta retos en su almacenamiento. En estado gaseoso, es muy ligero y requiere grandes volúmenes, lo que implica tecnologías de compresión y contenedores específicos. Alternativamente, puede almacenarse en estado líquido, pero esto requiere temperaturas extremadamente bajas (unos -253 °C), lo que complica y encarece el proceso. Además, el hidrógeno es una molécula que puede fragilizar algunos materiales, lo que supone un desafío adicional para garantizar su seguridad. La investigación en materiales para almacenar hidrógeno de manera más eficiente y segura puede convertirse en una oportunidad de mercado para las empresas tecnológicas. El desarrollo de nuevos materiales, como algunos hidruros metálicos que aún se encuentran en fases iniciales, podría revolucionar el sector y abrir nuevas oportunidades para las empresas dedicadas a la fabricación de materiales avanzados.  

Otra barrera para la adopción del hidrógeno es su distribución. A diferencia de la electricidad, que ya cuenta con una red de transporte establecida, el hidrógeno necesita una infraestructura propia, ya que, a menudo, no se puede aprovechar la infraestructura existente de distribución de gas natural debido a problemas de fragilización, ya que no está preparada para soportar el hidrógeno. Para distribuirlo, será necesario desplegar una red de tuberías específicas o adaptar las actuales. También se puede transportar hidrógeno con camiones cisterna, pero es menos eficiente y más caro.  

Por lo tanto, otra oportunidad para las empresas puede ser participar en la creación de las primeras infraestructuras de transporte y distribución de hidrógeno. No obstante, desplegar redes de distribución requerirá una inversión elevada, estará sujeto a regulaciones existentes (y futuras) de las administraciones y aún existe incertidumbre sobre la demanda real que tendrá el hidrógeno para cubrir necesidades energéticas.  

Sectores como la industria pesada y el transporte de larga distancia (camiones, trenes o aviones) son de los más interesados en el hidrógeno como alternativa sostenible, ya que las baterías eléctricas no siempre son viables en estos casos. Por ello, las empresas de estos sectores pueden beneficiarse de la transición hacia el hidrógeno, especialmente si se involucran desde las primeras fases, ya que aún hay margen para diseñar nuevos dispositivos que puedan influir en los futuros estándares y normativas.  

Por otro lado, el hidrógeno también presenta oportunidades en la generación de electricidad de emergencia y en lugares aislados, como islas o zonas sin conexión estable a la red eléctrica. La capacidad de almacenar energía en forma de hidrógeno puede ser útil para equilibrar la oferta y la demanda de electricidad renovable, y las empresas del sector energético podrían ver aquí un campo de expansión.  

Desde el CER-H2, once grupos de investigación trabajamos conjuntamente de forma multidisciplinar en diferentes campos de la ciencia y la ingeniería para acompañar a las industrias, empresas y administraciones en el desarrollo de proyectos de I+D+i que faciliten el camino hacia la descarbonización del modelo energético actual mediante la implementación de tecnologías de hidrógeno, imprescindibles en el actual contexto de crisis climática. Para finalizar con un ejemplo concreto, en nuestro grupo de investigación NEMEN desarrollamos catalizadores heterogéneos para reacciones de producción, purificación y transformación del hidrógeno, como la reformación de biomasa, la descomposición de amoníaco o los llamados procesos P2X para transformar hidrógeno y dióxido de carbono (CO₂) en productos de valor añadido como el metano (CH₄) o el metanol (CH₃OH), entre otros.  

LLUÍS SOLER, ‘group leader’ e investigador «Ramón y Cajal» del grupo de NanoIngeniería de Materiales Aplicados a la Energía (NEMEN UPC). Subdirector del Centro Específico de Investigación del Hidrógeno (CER-H2) de la Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC).