Muchas preguntas abiertas: efectos climáticos de un sistema energético global con Hidrógeno (parte II)
Las narrativas eufóricas (o superficiales) sobre el hidrógeno como panacea pueden llevar a que los requisitos técnicos de seguridad ambiental no se implementen con la suficiente coherencia.
Frecuentemente escuchamos: “La combustión del gas hidrógeno no produce gases de efecto invernadero”. O también: “El H2 es un gas climáticamente neutro”. Tales afirmaciones están omitiendo numerosas investigaciones científicas internacionales que afirman lo contrario. En este texto se citan algunos de ellos, para dar una impresión de la complejidad del tema.
La interacción del hidrógeno atmosférico con el Metano y su impacto invernadero
Un estudio publicado en la revista Communications Earth&Environment informa: «El Hidrógeno es un gas de efecto invernadero indirecto (1) que provoca alteraciones en el Metano, el ozono y el vapor de agua estratosférico, tres potentes gases de efecto invernadero«. (Hauglustaine, Paulier et al., 26/11/22). La capa de ozono se distribuye de manera desigual, el vapor de agua atmosférico aumenta y el metano y el monóxido de carbono no se descomponen.
Un detallado trabajo de la Universidad de Cambridge encargado por el gobierno del Reino Unido (2022) titulado “Efectos atmosféricos del aumento del consumo de Hidrógeno” proporciona explicaciones sobre la nocividad de emisiones de Hidrógeno (2) (pp.31-36). Según ello, el Hidrógeno extiende indirectamente la vida útil del gas Metano en la atmósfera, que se considera un gas de efecto invernadero muy poderoso. Unos compuestos químicos llamados radicales hidroxilos (OH), que naturalmente reaccionan con el Metano para volverlo «inofensivo», prefieren hacerlo con el Hidrógeno cuando aumente su presencia, consumiéndose en esta acción, dejando de lado el Metano. No se descompone el Metano y su concentración aumentaría de forma linear al aumento del H2 atmosférico.
Según una investigación de la Universidad de Stanford en «Environmental Research Letters» (Rob Jackson et al. 2020) el Metano tiene un efecto invernadero 28 veces mayor que el dióxido de carbono (CO2) en un período de 100 años. Incluso seria 86 veces mayor (3) en los primeros 20 años tras su emisión.
Los modelos teoréticos y la realidad climática
¿Por qué el Consejo del Clima de las Naciones Unidas (IPCC) adjudica entonces el papel principal del efecto invernadero a las emisiones de carbono, si el Metano tiene un efecto de calentamiento mucho mayor? Aparentemente no hay consenso científico en el tema.
La pregunta recibe respuestas con otro modelo teórico. Las emisiones de carbono tendrían la vida útil más larga (100 años) de todos los demás gases de efecto invernadero, que se disiparían antes (20 o 30 años). Sin embargo, el modelo no responde a la realidad climática, ya que los gases invernaderos “frescos” superponen y acumulan todo su potencial de calentamiento siempre de nuevo. Además, la teoría del “envejecimiento de los gases invernaderos” descuida su proceso de permanente descomposición química, provocados por los “radicales hidroxilos” (OH), los elementos naturales de limpieza de la atmósfera. También descuida del mayor mecanismo de purificación atmosférica – que son los sumideros terrestres. Las (mismas) emisiones de carbón nunca permanecerían durante décadas en la atmosfera, ya que son absorbidas en un ciclo permanente por los océanos y los biotopos de la superficie terrestre – mientras éstos se mantienen intactos…
La importancia de los sumideros que eliminarían a más de 80 por ciento del CO2 global
Transformarse en una economía de hidrógeno no sería suficiente mientras que se siguen quemando enormes áreas de bosques, mientras que se contaminen los océanos, o se eliminen las bacterias de tierras productivas con agrotóxicos. Ya que el dióxido de carbono sólo desaparece mediante la absorción por los océanos, y por el mundo vegetal y bacteriano de los suelos (sumideros).
Un ejemplo son los procesos de la desecación de zonas pantanosas. Los humedales de la turba absorben como una esponja grandes cantidades de CO2. Si se secan, largan todo lo que absorbieron durante miles de años. En Uruguay, por ejemplo, que tenía 2,6 millones de hectáreas de humedales, hoy el 30 % se encuentran en desecación. ¿A cuántos autos de combustibles fósiles equivalen sus emisiones de CO2?
En 2013, la Agencia Federal de Medio Ambiente de Alemania publicó datos sobre la cantidad de absorción de carbono de origen natural y artificial. Según estos datos, alrededor de 90 mil millones de toneladas son anualmente absorbidas por los océanos del mundo y 60 mil millones de toneladas por la vegetación y las bacterias de la superficie terrestre. El volumen de la parte antropogénica (causada por el ser humano) era entonces de unos 8 mil millones de toneladas. Otros estudios (2015) indican que la mitad de los gases CO y CO2 sería absorbida de forma natural (4), mientras que la otra parte se iba acumular en la atmosfera…otro modelo más.
En consecuencia, hay una fuerte tendencia científica investigando procesos de renovar y mejorar los sumideros de CO2 del mundo, y de buscar técnicas de eliminar el CO2 del aire (5). Sin concentrar todos los esfuerzos en detener y revertir la destrucción de los sistemas naturales, el cambio climático no se va frenar, con o sin Hidrógeno. ¿Acaso, el lobby de la radical transformación energética no sabe que la crisis climática es multifactorial?
Volvamos al Hidrógeno…
La interacción del Hidrógeno atmosférico con el Monóxido de Carbono (CO)
El CO es un gas invernadero 300 veces más dañino que el CO2. Procede por ejemplo de emisiones industriales o de motores de combustión tradicionales. También de incendios forestales, que en los últimos años produjeron emisiones de carbono a niveles récord (hecho apenas mencionado). A su vez es utilizado como insumo en la industria metalúrgica y química.
En la atmosfera el CO se transforma en CO2 gracias a la reacción química con los OH-radicales. Pero en el caso de una matriz energética de hidrógeno a gran escala, con sus crecientes emisiones, este cambio se va frenar – al igual que con el Metano. El CO se mantendría en la atmosfera con su fuerte efecto invernadero, donde la permanente acumulación de nuevos gases CO “frescos” va predominar el escenario climático.
La producción industrial de Cloro y las emisiones del Hidrógeno.
Al investigar las causas del deterioro climático, hay que tomar en cuenta la histórica acumulación de emisiones de Hidrógeno en la atmosfera a causa de determinados procesos de producción en la industria química, como del Cloro. El Cloro es comúnmente usado por las empresas potabilizadoras en el mundo entero para desinfectar el agua potable. Produciendo Cloro con celdas electrolíticas y Mercurio, se emitía gases de Hidrógeno al aire, sin preocupación (o sin conocimiento) de su grave efecto invernadero indirecto. Una nueva tecnología con celdas de membrana eliminando el Mercurio, sigue emitiendo gases de Hidrógeno. Cita: “…el hidrógeno producido en los electrolizadores de membrana no se someterá a un proceso de purificación final debido a su baja producción en términos cuantitativos, por lo tanto, directamente se libera por chimenea hacia la atmósfera”. (6) pp.58. Hay opciones de reciclaje del H2, pero su ventilación es común. Aun existen unas 100 fábricas con uso de Mercurio (prohibido en 2017 en la UE y para 2025 en el mundo), sumándose a los centenares de empresas más modernas. ¿A partir de qué fecha histórica, y durante cuántas décadas, se produjo semejante contaminación atmosférica? ¿No será una de las causas del cambio climático, nunca mencionada?
Comparando las emisiones de H2 con las emisiones de CO2
Parece que una de las preguntas inconclusas en la ciencia es la comparación de los potenciales de calentamiento de Hidrógeno con los de dióxido de carbono. En algunas comunicaciones científicas reclaman una base de datos segura para controlar la transición energética y sus efectos positivos y negativos.
Cita: «… la conversión del efecto de radiación atmosférico indirecto del Hidrógeno en unidades de medición, y su comparación con los efectos de radiación del dióxido de carbono (CO2) y el Metano, muestra que el poder de calentamiento indirecto (atmosférico) del Hidrógeno por unidad de medida es unas 200 veces mayor (7) que la del dióxido de carbono y mayor que la del Metano.”.
Andrea Lübcke de la Academia Alemana de Ciencias e Ingeniería (Acatech), dice:
«En un período de 20 años, el impacto climático indirecto del hidrógeno es 33 veces mayor (8) que el impacto climático del dióxido de carbono».
Numerosos equipos científicos presentan cifras alarmantes como estas. ¿Cómo interpretarlas sin llegar a temer un extremo aumento del calentamiento climático, en caso de mayores escapes de H2 a la atmosfera y estratosfera? ¿Cuál es el modelo estándar de cálculo – ya que los variados modelos producen resultados desiguales? ¿Cuál sirve de base para las decisiones ambientales de tanto alcance?
Este texto es también un llamado a los expertos en los temas presentados aquí. Se pide su participación en el debate, y propuestas de corrección donde fuera necesario.
Sobre el mismo asunto Beate Taufer ha escrito una primera parte que se puede leer aquí
Fuentes:
1.https://www.nature.com/articles/s43247-022-00626-z
3.https://news.stanford.edu/2020/07/14/methane-emissions-climb/
4.https://www.wetter-center.de/blog/die-halfte-der-co2-emissionen-wird-von-der-natur-absorbiert/
6.https://biblus.us.es/bibing/proyectos/abreproy/72387/fichero/TFM-2387+Siria+L%C3%B3pez.pdf
7.https://acp.copernicus.org/preprints/acp-2022-91/acp-2022-91-manuscript-version3.pdf
