19.09.2021 - 21:50
|
Actualització: 19.09.2021 - 23:08
Aquestes últimes setmanes hi ha una polèmica notable sobre l’hidrogen. L’emergència climàtica obliga a abandonar com més ràpidament millor l’ús dels combustibles fòssils. Les energies renovables i l’electrificació de tot el consum energètic han de ser la part fonamental per a resoldre aquest problema. L’hidrogen és vist també com un element complementari i necessari per a la descarbonització de l’economia. Tanmateix, aquest element és polèmic. Actualment, vora un 95% de l’hidrogen consumit és obtingut a partir de combustibles fòssils. L’objectiu final és d’obtenir l’hidrogen a partir de l’electròlisi de l’aigua amb electricitat de fonts renovables. La tecnologia ja hi és, però encara ha de millorar per poder competir en preu. Ara cal decidir com ho fem mentrestant. Augmentem la producció d’hidrogen, ni que sigui a partir de fonts fòssils? O hi ha maneres de produir hidrogen a partir de combustibles fòssils sense generar emissions? A més, aquests dies s’ha afegit a la polèmica la pujada del preu de l’electricitat generada per la manca de subministrament de gas fòssil en els mercats internacionals. L’hidrogen blau pot fer créixer la demanda de gas fòssil i encarir-lo encara més.
Les classes d’hidrogen
Quan es parla de l’hidrogen, cal tenir en compte les diverses maneres de generar-lo, perquè l’impacte ambiental pot ser molt diferent. Com hem vist, l’objectiu final que no discuteix gairebé ningú és generar-lo a partir de l’electròlisi de l’aigua, tant si és aigua dolça com marina. És l’anomenat hidrogen verd. Es fa servir l’energia elèctrica generada a partir de renovables –si es fan servir fonts diferents, no es considera verd–, bo i separant els àtoms d’hidrogen i d’oxigen de l’aigua (H2O), que són emmagatzemats separadament per a un ús posterior. Tots els països tenen aigua, sol i vent, de manera que potencialment qualsevol pot produir hidrogen. La tecnologia ja hi és i s’aplica amb l’excés de producció dels camps renovables. És a dir, abans de perdre l’electricitat produïda pel vent i el sol, es fa servir per generar hidrogen que després pot ser emprat per generar electricitat –actua com una gran bateria–, o com a combustible en vaixells –tal com fa Escòcia–, per exemple. A banda, hi ha l’aplicació en la indústria, especialment la química, des de la química orgànica fins a la fabricació d’acer, passant pels alts forns i la indústria farmacèutica.
Així i tot, l’hidrogen verd ha de competir en preu amb l’hidrogen gris, que és el més consumit actualment. No és solament perquè el gris sigui més barat, sinó també perquè utilitza la infrastructura gasística existent, que és molt àmplia. L’hidrogen gris s’obté a partir del metà (CH4), que conforma el gas fòssil –anomenat comercialment “gas natural”– mitjançant un procés químic denominat reformat de metà amb vapor. En aquest procés es fa servir vapor d’aigua (H2O) a gran pressió per separar el metà (CH4) en CO2 i hidrogen (H). El mateix procés s’usa per generar l’hidrogen negre-marró, que empra de matèria primera el carbó, prèviament gasificat a una temperatura de més de 700 ºC –en desaparició per l’abandonament del carbó. Un procés similar, el de la gasificació i el reformat, que es pot utilitzar per obtenir hidrogen a partir de biomassa. Tanmateix, en tots tres casos, s’obté com a residu CO2, que és alliberat a l’atmosfera, cosa que contribueix a augmentar les emissions i a agreujar l’emergència climàtica.
L’hidrogen té molts usos potencials, però amb un impacte ambiental que varia molt segons la quantitat que se’n generi.
Aquí és on entra en escena l’anomenat hidrogen blau. Bàsicament correspon a la producció d’hidrogen gris en què, en comptes d’emetre el CO2 lliurement a l’atmosfera, aquest es captura i s’emmagatzema, bé per a un ús industrial, bé sota terra, aïllant-lo de l’atmosfera perquè no empitjori el canvi climàtic. D’aquesta manera, es pot continuar produint hidrogen a partir de combustibles fòssils, però sense generar emissions. Malgrat això, l’agost passat es publicava en una revista científica internacional un article que qüestionava que l’hidrogen blau fos realment verd –sense emissions. Alguns qualifiquen l’hidrogen blau d’esperança ambiental, perquè fa créixer l’ús de l’hidrogen, un combustible que no emet contaminants. Uns altres l’acusen de frau ambiental, perquè el gas fòssil tan sols canvia de careta: no solament es continua usant per produir l’hidrogen, sinó que a més n’augmentarà el consum.
Els problemes i les conseqüències de l’hidrogen blau
Els autors de l’article publicat a la revista Energy Science & Engineerging sostenen que no és veritat que l’hidrogen blau no generi emissions. Segons els seus càlculs, només aconsegueixen una reducció marginal en relació amb l’hidrogen gris, d’un 9%-12% o menys. Encara més, si es pretén que aquest hidrogen substitueixi el gas fòssil o el carbó a la calefacció dels edificis, acaba generant un 20% més d’emissions. O un 60% més d’emissions si substitueix la combustió de dièsel. El debat científic és molt tècnic, però hi ha dos aspectes fonamentals. Per una banda, transformar el gas fòssil en hidrogen consumeix energia, que s’obté del mateix gas. És a dir, que si cremem hidrogen per escalfar-nos, no tan sols hem de comptar l’energia consumida directament, sinó també la que s’ha utilitzat per generar l’hidrogen. Posats a cremar hidrogen obtingut a partir de gas per escalfar-nos, resulta més eficient cremar directament el gas fòssil, sostenen els autors.
L’altre gran aspecte que destaca l’article és el de les emissions accidentals de metà a l’atmosfera. Són les que es produeixen en els pous d’extracció, les canonades de transport i les instal·lacions i processos que fan servir el gas fòssil. Els autors calculen que aquests escapaments són un 3,5%. Cal tenir en compte que el metà és un gas d’efecte hivernacle molt més potent que el CO2. I aquí és on els científics apunten a un nou problema. Normalment es parla de CO2 per mesurar l’impacte de tots els gasos d’efecte hivernacle. Es fa una equivalència d’aquests gasos amb el CO2, de manera que es tradueix l’efecte del metà com si fos CO2. Per fer-ho, es considera l’efecte del metà durant cent anys, tot i que la quantitat de metà alliberada a l’atmosfera disminueix a la meitat cada 12 anys, a diferència del CO2, que té una vida més llarga. Fent aquests càlculs, el resultat és que el metà és un gas d’efecte hivernacle 23 vegades més potent que no pas el CO2. Els autors són contraris a usar aquest valor en la conversió, perquè això dilueix el veritable impacte del metà durant un període de temps massa llarg.
De fet, cada vegada més científics són partidaris de dividir l’efecte en 20 anys i no pas en 100. Primer, perquè la vida mitjana del metà és de 12 anys, període durant el qual es concentra la seva capacitat de retenir la calor atmosfèrica. Segon, perquè l’emergència climàtica és ara, i no d’aquí a un segle. Si es fa servir la nova metodologia de càlcul, ens trobem que el metà és un gas d’efecte hivernacle 86 vegades més potent que no pas el CO2, i no 23 com es considerava fins ara. Això fa que les emissions accidentals de metà, encara que puguin semblar petites (un 3,5% del gas consumit), tenen un efecte sobre el sistema climàtic molt gran, que és subestimat.
Una altra crítica a l’hidrogen blau és la captura de CO2. Tot i que laboratoris d’idees com RethinkX confien que serà possible a gran escala, és una tecnologia molt qüestionada i que encara ha de demostrar si és viable i eficaç. Les principals crítiques se centren en el cost –que és elevat– i en el fet que els dipòsits geològics siguin realment estancs i no tinguin fuites. A més, la captura de CO2 permet a la indústria de combustibles fòssils de continuar funcionant com fins ara, actuant com una barrera contra la implantació de la generació solar, eòlica o geotèrmica, per exemple. De fet, un dels efectes de l’hidrogen blau serà l’augment de la demanda de gas fòssil. Per generar la mateixa calor en un habitatge, amb l’hidrogen blau necessitarem més gas fòssil que no pas ara. L’efecte contrari a l’objectiu de posar fi a l’ús dels combustibles fòssils.
Una última derivació és la conseqüència d’aquest augment de la demanda de gas fòssil. Precisament aquests dies hem pogut veure rècords en el preu de l’electricitat causats per la manca de subministrament de gas a Europa. A més, hem de tenir en compte que la UE qualifica el gas fòssil de “combustible alternatiu”, de manera que li atorga avantatges fiscals. Això fa que l’ús del gas vagi creixent en el transport públic, amb la compra de busos urbans que se serveixen d’aquest combustible. Alhora, es va construint infrastructura gasística als principals ports de la Unió, perquè el gas sigui el combustible dels vaixells. Amb uns preus del gas ja prou extrems, i amb un previsible ús creixent per les polítiques actuals europees, la producció d’hidrogen blau pot encarir encara més el preu del gas fòssil. En certa manera, recorda al debat sobre els biocombustibles a començament d’aquest segle, arran de la pujada del preu d’aliments bàsics. Amb un impacte especial al tercer món, perquè molts camps de conreu van passar de produir aliment a produir gra per a biocombustibles. Els governs van haver d’intervenir-hi per evitar episodis de fam, més enllà del qüestionament sobre els veritables beneficis ambientals dels biocombustibles.
Les Nacions Unides: cal eliminar urgentment les emissions de metà
A banda una pujada encara més gran del preu del gas fòssil per l’augment de la demanda, no hem de passar per alt l’impacte ambiental. La comunitat científica i diverses institucions polítiques –fins ara menystingudes i minimitzades– van prenent consciència del gran impacte de les fuites accidentals de metà a l’atmosfera. Segons estudis recents, quantitats ingents de metà s’escapen del fons marí a la mar del Nord a causa dels pous de petroli i gas abandonats. S’han denunciat també les fuites de metà als camps de petroli i gas de Romania, cosa que ha palesat la manca de legislació europea en aquest àmbit. Un fenomen que s’ha observat en més camps de producció fòssil, i també en les instal·lacions gasístiques, arreu del món. A banda la mala praxi, a la pràctica és impossible no tenir cap fuita de gas. Tot plegat ens mostra les conseqüències que tindrà a llarg termini l’ús de combustibles fòssils, fins i tot una vegada se n’hagi abandonat l’ús i l’extracció.
A la mar del Nord hi ha milers de pous de petroli i gas dels quals s’escapa metà incontroladament.
El metà no tan sols té un efecte sobre l’escalfament planetari, sinó que també genera ozó, un element perjudicial per a la salut. Per això les Nacions Unides han fet una crida a disminuir d’un 45% les emissions de metà causades pels humans durant aquesta dècada. Això evitaria una pujada de les temperatures de 0,3 ºC, salvaria la vida de 260.000 persones, estalviaria 775.000 visites a l’hospital per asma i 73.000 milions d’hores laborals, i alhora evitaria la pèrdua de 25 milions de tones de conreus. Vist que el gas fòssil duu lligat intrínsecament la fuita accidental de metà a l’atmosfera, l’única manera eficaç de disminuir-ne les emissions és disminuir-ne el consum i l’extracció.
Els interessos de la indústria fòssil enfront de la descarbonització de l’economia
Així doncs, per una banda, ens trobem amb la necessitat ambiental i de salut pública de disminuir l’ús de combustibles fòssils, i particularment del gas fòssil. D’una manera ràpida i urgent, com reclamen molts científics i institucions internacionals. De fet, aquests últims dies hem sabut que l’hidrogen verd produït a partir d’energia solar al sud d’Europa i a més llocs adients del planeta, ja ha assolit un preu equivalent més barat que l’hidrogen blau, cosa que el fa innecessari econòmicament. I a final d’aquesta dècada l’hidrogen verd resultarà més econòmic que no pas l’hidrogen blau arreu d’Europa. Tanmateix, això topa amb els interessos de la indústria fòssil.
El preu del gas és font de notícies aquestes últimes setmanes. L’hidrogen blau pot fer augmentar-ne encara més el preu (imatge: CCMA).
Els productors de gas i petroli estan molts interessats en la producció d’hidrogen blau, perquè és una manera d’augmentar el mercat del seu producte. La indústria del gas fòssil promou activament a Europa l’ús d’hidrogen per a calefacció i generació elèctrica amb la iniciativa “Gas pel Clima“. A escala internacional, l’Hidrogen Council, en què participen moltes empreses vinculades als combustibles fòssils, promou l’ús de l’hidrogen per a climatitzar totes les cases. En comptes de fer servir bombes de calor, que resulten més eficients energèticament i poden funcionar a partir d’electricitat de fonts verdes. Fins ara, la polèmica per l’hidrogen blau ha tingut un ressò especial als EUA i al Regne Unit, perquè és en aquests països on s’han alçat veus contra els plans governamentals per construir-ne instal·lacions de producció. Al Regne Unit, un dels màxims responsables de l’associació a favor de l’hidrogen (UK Hydrogen and Fuel Cell Association) va dimitir perquè va arribar a la conclusió que l’hidrogen blau era, anant molt bé, una distracció tecnològica molt cara i complexa en contrast amb les tecnologies verdes ja existents. I, anant molt malament, una via per a continuar utilitzant els combustibles fòssils com fins ara.
La polèmica sobre l’hidrogen blau tot just acaba de començar. Sectors acadèmics, alguns de lligats als combustibles fòssils, han preparat una resposta a l’article de l’agost sobre els impactes climàtics de la producció d’hidrogen blau. Forma part del debat científic habitual. Tanmateix, sembla clar que una producció generalitzada d’hidrogen blau o gris contribuirà a augmentar la demanda de gas fòssil, dividirà esforços i recursos per a lluitar contra l’emergència climàtica i farà de barrera a l’hora d’implantar ràpidament solucions completament verdes, com ara l’electrificació de tot el consum energètic i la descarbonització completa de l’economia. A banda restaran els interessos, ocults o declarats, darrere la promoció de l’hidrogen de fonts fòssils, també a casa nostra.
