1.12.03

Hidrógeno: opción energética empresarial del siglo XXI

Gian Carlo Delgado Ramos
Ambientico.
Universidad Nacional de Costa Rica.
No. 123. Costa Rica, diciembre de 2003.
www.una.ac.cr/ambi/Ambien-Tico/123/delgado.htm


Jeremy Rifkin (2002a), asesor de gobiernos y grandes empresas, siguiendo la sugerencia de General Motors llama economía del hidrógeno a la opción energética que un importante sector empresarial viene consolidando como la alternativa de principios del siglo XXI. Sus apreciaciones sobre el denominado (por Hoffman [2001]) combustible eterno requieren una detenida indagación. Por un lado, para comprender la motivación empresarial de esa "alternativa" y, por otro, para medir la viabilidad de ese vector energético, su potencial, limitaciones, contradicciones e implicaciones. Como ha señalado uno de los críticos de Rifkin, no hacerlo podría llevarnos a "falsas esperanzas" (Jancovici 2002), un "error" de orden mayor de frente al creciente calentamiento global.

El hidrógeno es el elemento más ligero y abundante del Universo: más del 90% de los átomos y 3/4 partes de la masa total. En el tercer planeta, sin embargo, no se encuentra en estado libre y aislado, sino unido con el oxígeno formando agua, como parte de la composición de los seres vivos y en los combustibles fósiles (hidrocarburos). Su obtención pura en cantidades relevantes se puede conseguir mediante la reducción del gas con vapor de agua, un mecanismo mediante el cual se produce más de la mitad del hidrógeno a nivel mundial (Rifkin 2002: 225). Igualmente se puede obtener del carbón a través de su gasificación, pero es más caro que el procedimiento anterior. Otras modalidades incluyen al petróleo o biomasa gasificada, la acción de los hidróxidos sódico y potásico sobre el aluminio, la electrólisis de cloruros alcalinos, el desplazamiento de los ácidos por ciertos metales y la electrólisis del agua. Este último procedimiento apunta a ser el más conveniente en el futuro cercano según señalan varios estudiosos del tema, una afirmación que se sostiene en las amplias existencias de agua y, sobre todo, ante la pérdida de competitividad que sufrirá el proceso de gasificación conforme vayan reduciéndose las reservas de ese recurso como producto de la caída general del stock de combustibles fósiles baratos.

La electrólisis representa, por el momento, el 4 por ciento de la producción de hidrógeno en el mundo (Ibid.: 227). Es un proceso en el que, como explica Rifkin, "se sumergen dos electrodos, uno positivo y el otro negativo, en agua pura cuya capacidad conductiva ha sido aumentada por medio de la incorporación de un electrolito; cuando se aplica electricidad, el hidrógeno se desplaza hacia el electrodo de carga negativa (el cátodo) y el oxígeno hacia el de carga positiva (el ánodo)" (Ibid.: 227). Entonces, para obtener hidrógeno mediante electrólisis es necesario producir antes la electricidad para llevar a cabo el proceso, una limitante mayor para un vector energético que pretende colocarse como el "motor" del mundo y razón por la cual Rifkin escribe que "la verdadera cuestión … es si es posible emplear formas renovables de energía sin carbono como la fotovoltaica, la eólica, la hidráulica y la geotérmica para generar la electricidad que se consume en el proceso de electrólisis" (Ibid.: 227).

Según estimaciones de Jancovici (2002: s.p.), " 'hidrogeneizar' todos los coches franceses implicaría la construcción de casi un millón de motores de viento … esto sin contabilizar la energía … indispensable para transportarla y almacenarla ... Cálculos similares muestran que la energía solar es también totalmente insuficiente para mantener el nivel actual de movilidad del parque automovilístico francés. Quedan, pues, la hidroelectricidad -que requeriría multiplicar las represas por 10 o 15- y la energía nuclear, si se duplica el número de centrales".

Una "salida" más podría ser la fusión nuclear que Canadá, China, Corea del Sur, Estados Unidos, Rusia, Europa y Japón ya se apresuran en probar -con todo y las consecuencias que ello podría significar-, bien en Vandellós (España) o Cadarache (Francia). El reactor de fusión Iter (no de fisión como lo son los de las centrales nucleares convencionales ), no es un proyecto tecnológico menor. Con una inversión inicial de unos 4.700 millones de euros, es el segundo de mayor importancia del mundo después de la Estación Espacial Internacional. Llama la atención que el combustible que utilizaría el Iter sea el deuterium y tritium, dos isótopos del hidrógeno que requieren de energía para su obtención .

Ahora bien, de lo que se está hablando es de producir electricidad mediante formas sustentables para luego reconvertirla a hidrógeno (entre ésas Rifkin considera la hidráulica, erróneamente, porque es bien sabido que los embalses contribuyen al calentamiento global dado que la vegetación y demás materia orgánica que inundan se descompone generando grandes cantidades de dióxido de carbono y metano). Su transformación significaría una pérdida de entre 20 y 25 por ciento de la electricidad generada originalmente (dependiendo de la eficiencia del electrolizador). Luego, se reconvertiría nuevamente en electricidad mediante baterías de combustible, perdiendo ahora un 20 por ciento de la energía almacenada como hidrógeno (dependiendo nuevamente de la eficiencia de las baterías). ¿Por qué todo eso?

Rifkin nos informa que dado que la electricidad no se almacena, su conversión a hidrógeno asegura el suministro ininterrumpido de energía sin depender de que haga viento, lluvia, luz solar suficiente, etcétera. Aunque se trata de un argumento razonable, nótese que la propuesta no coloca las formas de producción de energía eléctrica que se usarían para producir el hidrógeno como las principales fuentes de energía y, consecuentemente, el uso de hidrógeno como una energía secundaria. Es preferible perder en el proceso entre el 36 y el 40 por ciento de la energía obtenida originalmente mediante fuentes que no cumplen completamente los requisitos capitalistas, con tal de obtener una que sí lo haga. Y es que colocar al hidrógeno como la energía primaria permite continuar con un escenario similar al de la economía de los combustibles fósiles, porque permite regular su producción, distribución y almacenamiento (relativamente en poco espacio). En otras palabras, el hidrógeno, de modo parecido al petróleo, permite a la elite capitalista hacer valer su hegemonía mediando la necesidad energética del proceso reproductivo mundial (entiéndase como reproducción no solo la del ciclo productivo económico sino también la de la población -por lo menos una parte de ella). La investigación decidida y la promoción del uso de fotoceldas no resulta viable para dicho propósito. Si ese tipo de tecnología fuese socializado no habría manera de controlar y regular de modo efectivo el acceso a los rayos del Sol. No es casual el hecho de que haya poca investigación en esa tecnología, lo que se refleja en la baja eficiencia de las fotoceldas (entre el 10 y 20 por ciento -por lo menos para el caso de las que se sabe públicamente que se han desarrollado).

Aunque hay otras tecnologías que se podrían impulsar y explorar como parte del urgente e inevitable cambio del patrón energético mundial, los grandes capitales petroleros, químicos y automotrices, entre otros vinculados al negocio de los combustibles fósiles, vienen deteniendo o retardando al máximo su avance, dado que lo que está en juego es su hegemonía en el mercado mundial. El apoyo decidido -abierto o disimulado- de los gobiernos de donde son originarias ha jugado un papel trascendental. No obstante, ante el eminente descenso de las reservas de combustibles fósiles baratos y la creciente crisis ecológica que ha provocado su consumo masivo, una forzada transición del patrón energético se viene gestionando tras bambalinas -al parecer con una mayoría de actores europeos. Los capitales implicados en el desarrollo de las nuevas energías, que no casualmente son en su mayoría los mismos petroleros, están ideando la manera de otorgar cierto control a la generación de éstas, principalmente del hidrógeno. Tales capitales contaminantes (o representativos del patrón energético de combustibles fósiles) vienen jugando con dos barajas: por un lado, mantienen lo más posible su posicionamiento en el mercado mundial de los combustibles fósiles, y, por el otro, construyen "otro pie" en el mercado de las nuevas energías para asegurarse su hegemonía en el próximo patrón energético mundial. A su "esfuerzo" se unen los actores que ya han gastado fuertes sumas de capital en investigaciones sobre el hidrógeno y que esperan recuperarlas: tanto las correspondientes al ámbito civil como al militar (uno de los principales usos del hidrógeno es la propulsión de cohetes). Las investigaciones por parte del Departamento de Defensa de EU y sus contratistas, y las de la National Aeronautics Space Administration (Nasa) , son de las más relevantes. No es sorpresa que en este escenario, el director de Arco (parte de British Petroleum), Mike Bowlin, haya asegurado, al discutir sobre la necesidad de una conversión a la energía proveniente del hidrógeno, que "nos hemos embarcado en el principio de los últimos días de la era del petróleo". Otros actores empresariales como Shell Oil, Repsol-YPF, Chevron-Texaco, Daimler-Chrysler, Ford, General Motors, General Electric, Toyota, Mercedes, BMW, etcétera, ya vienen desarrollando y promoviendo el uso de células o baterías de combustible de hidrógeno.

El rol de las baterías de combustible en la economía del hidrógeno es nodal, dado que realizan el proceso inverso a la electrólisis. Son un dispositivo con dos partes separadas por una barrera en la que hay una pared cubierta de platino que disocia previamente el hidrógeno en protones y electrones. Éstos reaccionan al contacto con el oxígeno procedente del aire exterior para formar agua a través de un proceso de reacción fría. El exceso y déficit de electrones y protones inherente a la reacción origina terminales positivos y negativos que al ser conectados producen electricidad. Con una eficiencia que duplica al motor de combustión interna más eficiente, la batería de hidrógeno convierte hasta en un 80 por ciento la energía química del combustible directamente en energía eléctrica. Además, puede operar a la mitad de su capacidad sin bajar su alta eficiencia en el uso de combustible y sin que se descargue, pues en la medida en que se le recargue hidrógeno se mantendrá produciendo electricidad.

El uso masivo de baterías, informa Rifkin, sería "la única forma de sacar a miles de millones de personas de la pobreza".Pero tan entusiasta pronóstico se enfrenta con graves problemas técnicos y socioeconómico-políticos. Respecto de estos últimos cabe indicar que se trata de una solución que, más allá de "descentralizar y democratizar el sistema energético" -como considera Rifkin-, conserva una total dependencia de los que serían consumidores-productores de energía. Según el autor, la consolidación de "redes energéticas de generación distribuida" se sustentaría en "proporcionar pilas de combustible fijas para cada barrio y aldea del mundo" (Rifkin 2002b: 15), a las que se sumarían otras de oficinas, centros comerciales y automóviles. Todas se conectarían a una red mediante la que pudieran "compartir" los excedentes de energía. El carácter privado o público-privado de la red es evidente para el autor, lo cual debe verse como un mecanismo mediante el cual la distribución y el consumo, los otros dos requisitos de la energía apta al capitalismo ya antes mencionados, pueden ser regulados por el sector privado. La "democratización del sistema energético" acaba por venirse abajo si se tiene en cuenta que el consumo de hidrógeno para alimentar las baterías sería forzoso. Los productores tanto de las baterías como del hidrógeno, así como los de las redes y sus sistemas de regulación, sin duda serían un grupo privilegiado de entre los capitalistas involucrados en el prometedor negocio.

Pero las ganancias esperadas solo serán posibles si se logran resolver algunas, pero no menores, limitaciones técnicas. Como puntualiza Miguel Ángel Alario -decano de la Facultad de Química de la Universidad Complutense de Madrid- al referirse a la fabricación de la barrera o membrana divisoria de las baterías de combustible, "no hay suficientes reservas de platino, y mucho menos como para suplantar cientos de millones de coches del parque automovilístico mundial" (Bayo 2002: 30). Y ni se diga si imaginamos el panorama de Rifkin (a menos que, si es posible, se fabrique sintéticamente -por medio de nanotecnología- o se exploren otros materiales que puedan realizar la misma función). Y añade Alario: "el platino no es el único obstáculo. Los materiales usados en muchas partes del proceso, como electrodos y conductores iónicos, siguen presentando pegas, especialmente de duración. A ello se añaden los problemas de fabricación y de gestión del hidrógeno" (Ibid.). Según este científico, se debe utilizar catalizadores y electrolitos que solo actúan con hidrógeno muy puro, el cual resulta caro de producir y complicado de almacenar y transportar, ya que si se licua debe mantenerse a temperaturas bajas, mientras que si está en estado gaseoso se debe manejar en condiciones de alta presión. El hidrógeno es, además, un elemento muy volátil y, en determinadas circunstancias, peligroso. Por todo ello, para que las células de combustible puedan llegar a ser implantadas de modo masivo, muy posiblemente se tenga que optar por el uso de otros combustibles para alimentar las baterías de hidrógeno. Tal es el caso del metanol, un derivado de los combustibles fósiles que genera CO2 al ser obtenido.

Otros pormenores se podrían mencionar, pero los antes indicados ya dan suficiente cuenta del panorama general que traería consigo el uso del hidrógeno como combustible mundial, al mismo tiempo que evidencian la imposibilidad de conservar el patrón y los ritmos crecientes de consumo energético únicamente con las "energías renovables" que conocemos actualmente (ello incluye al hidrógeno obtenido a partir de éstas). La transición energética de los combustibles fósiles hacia otras energías es de esperarse que sea dramática, por lo que con o sin hidrógeno el llamado debería centrarse en la modificación y concienciación del despilfarro energético que implican ciertos modos de vida -sobre todo en los países del Norte- y que, en términos generales, toma cuerpo en el uso desmedido de energía bajo su modalidad calórica, eléctrica y la consumida por los más de 750 millones de automóviles que componen el parque mundial (alrededor del 44% de la energía generada con combustibles fósiles en el mundo). Y es que el interés de una importante y poderosa elite capitalista por conservar su hegemonía actual y asegurársela en el nuevo patrón energético no llama a modificar patrones de consumo ni actúa en este sentido, salvo cuando se trata de contadas campañas publicitarias sin mayor trascendencia. Más bien, al mantenerlos y extenderlos, su confianza en que el hidrógeno será la alternativa energética mundial, más allá de dar falsas esperanzas, resulta -como diría Wright Mills- una irresponsabilidad organizada de orden mayor.

Referencias bibliográficas
Bayo, Ignacio. "Perspectivas y pegas de las pilas de combustible y de las nuevas baterías", en El País 13-11-02.
Hoffmann, Peter. 2001. Tomorrow¹s Energy: Hydrogen, Fuel Cells and the Prospect for a Cleaner Planet. MIT Press. Cambridge, MA.
Jancovici, Jean-Marc. "L'avenir climatique", en Le Monde 27-9-02.
Mills, Wright. 1987. La elite del poder. FCE. México.
Rifkin, Jeremy. 2002a. La economía del hidrógeno. Paidós. España.
Rifkin, Jeremy. (2002b) "Los albores de la economía del hidrógeno", en El País 27-9-02.

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