Hidrógeno: ¿de verdad se puede generar a partir de viento y agua?

Así se produce el hidrógeno para alimentar la pila de combustible de las carretillas elevadoras de Toyota en el parque eólico de Hama Wing en Yokohama (Japón). Las instalaciones donde se almacena la energía sobrante están construidas a partir de baterías recicladas de Toyota Prius, el equivalente a 180 alineadas milimétricamente.    

¿Cuál es el elemento más abundante en el universo? El hidrógeno (H). La intensa energía del sol, igual que la de las demás estrellas, procede casi en su totalidad del hidrógeno. Entonces, ¿dónde se encuentra el hidrógeno en la tierra? El hidrógeno es un gas incoloro e inodoro, prácticamente inexistente en su forma molecular. Sin embargo, como compuesto, lo hay en cantidades prácticamente incalculables.

Entre los compuestos del hidrógeno que se encuentran sobre la superficie, el más frecuente, de lejos, es el agua (H2O). ¿No resulta fascinante pensar que el hidrógeno que existe en tan ingentes cantidades en el espacio exterior adopta aquí en la tierra la forma del agua?

En este contexto, imposible no mencionar el proyecto singular que tiene lugar actualmente en Yokohama, en la Bahía de Tokio (Japón). Allí, en las afueras del distrito de Minato Mirai, la brisa del puerto conocida familiarmente como los ‘vientos de Hama’ se aprovecha para generar hidrógeno, que se almacena y luego se transporta para utilizarse como fuente energética con la que alimentar las pilas de combustible que propulsan carretillas elevadoras. Merece la pena conocer en detalle este proyecto.

Para ello, hay que trasladarse al muelle de Mizuho, en el norte del distrito de Minato Mirai. Tras atravesar una zona de almacenes y hasta el final del muelle, una extensión del tamaño de un patio de una escuela acoge un aerogenerador que forma parte de un parque eólico denominado Hama Wing. La torre tiene 78 metros de altura y las enormes palas tienen una envergadura de 80 metros. Esas características le permiten generar unos 2,2 gigavatios de electricidad al año, suficiente para abastecer 500 hogares durante ese tiempo. Ahora, toda esa electricidad se emplea para generar hidrógeno.

Dentro de las instalaciones se oye el zumbido de la aeroturbina que gira gracias a los vientos Hama. Es la entrada a Hama Wing. Merece la pena echar un vistazo dentro. Al alzar la vista desde el interior se aprecia que la torre está hueca hasta arriba y que hay una escalera de mano sujeta a la pared que va hasta lo más alto, empleada por los trabajadores responsables de su mantenimiento. Quizá desearían tener un ascensor...

De nuevo en el exterior aparecen unas construcciones similares a unos enormes hangares de almacenamiento de color blanco. En una de ellas hay unos objetos rectangulares apilados en orden, de aspecto similar a unas baterías. De hecho, el propósito de estas instalaciones es almacenar la electricidad sobrante del Hama Wing en un sistema que, curiosamente, se ha fabricado a partir de las baterías recicladas de decenas de Toyota Prius. En concreto, el equivalente a 180 Toyota Prius alineados.

Junto este sistema de baterías de almacenamiento hay otra instalación, con el logotipo de Toshiba, que no es otra que el sistema de electrólisis de agua, que produce el hidrógeno a partir de agua. Esta se divide en sus elementos constituyentes gracias a la electricidad generada por Hama Wing y se extrae el hidrógeno. En el interior de la unidad de almacenamiento aparece un objeto blanco, en forma de caja. Se trata del electrolizador, que extrae el hidrógeno del agua. El hidrógeno pasa por los conductos plateados que salen de la parte superior del electrolizador, flotando desde abajo gracias a su ligereza. 

Un gran cilindro cerca del centro de la planta, de más de 10 metros de altura, constituye el espacio de almacenamiento del hidrógeno generado, que se utilizará como combustible para carretillas elevadoras de pila de combustible. Tiene capacidad para almacenar el hidrógeno necesario para impulsar 12 carretillas elevadoras durante dos días.

La compresión del hidrógeno, último paso necesario antes de su transporte, se lleva a cabo en una zona próxima. Contrariamente a lo que se podría imaginar, el sistema de compresión del hidrógeno no requiere de un dispositivo de grandes dimensiones. Así, una máquina compacta de unos dos metros de altura es capaz de realizar este proceso. En concreto, el de Hama Wing es un compresor de hidrógeno vertical biaxial de diseño compacto.

En una cabina junto al compresor se sitúa el camión que transportará el hidrógeno hasta las instalaciones donde trabajan las carretillas elevadoras que funcionan con pila de combustible. Es el primer camión de repostaje de hidrógeno utilizado para abastecer carretillas elevadoras de este tipo en Japón. El hidrógeno comprimido es transportado a distintas plantas para que las carretillas elevadoras de pila de combustible puedan ser repostadas directamente desde el propio camión. En cada viaje es posible transportar el hidrógeno necesario para seis carretillas elevadoras.

Podría pensarse que sería más eficiente repartir el hidrógeno con un camión de mayores dimensiones, pero dado que en las plantas donde se utilizan las carretillas elevadoras de pila de combustible hay muchos pasos estrechos, lo adecuado son camiones de reducido tamaño.

Así, y resumiendo, la electricidad procedente de energía eólica del parque de Hama Wing se emplea para extraer hidrógeno del agua. El hidrógeno se almacena, se transporta y se utiliza, y todo ello contribuye a la consecución de un modelo de cadena de suministro bajo en carbono, vislumbrando un futuro en que el hidrógeno será, sin duda, una forma de energía mucho más común.