Los alimentos podrían ser más baratos (y sostenibles) gracias al hidrógeno verde

Ya en 2019, el 9,2 % del total de la energía consumida en el sector alimentario español procedía de las renovables. Algunas compañías, por ejemplo, han adoptado estrategias de economía circular al desarrollar plantas con calderas y maquinarias que aprovechan los posos de café para obtener vapor. Otras han apostado por instalar placas fotovoltaicas para emplear energía solar en sus procesos de producción.

Según el centro tecnológico AINIA, con la mejora de la eficiencia energética y la incorporación de energías renovables el sector agroalimentario europeo podría ahorrar entre el 11 % y el 19 % de la energía que consume.

Otra de las energías limpias que puede desempeñar un papel clave en un futuro no tan lejano es el denominado hidrógeno verde. Además, su desarrollo es imprescindible para combatir el cambio climático. De ahí que numerosos países europeos hayan empezado a incentivar la producción de esta energía renovable, que se obtiene a partir de fuentes de energías limpias (eólica, fotovoltaica, biomasa, entre otras) para conseguir los objetivos de descarbonización de la economía: Europa quiere ser neutra en emisiones en 2050.

Aunque el hidrógeno es el elemento que más predomina en el universo, en nuestro planeta es muy difícil encontrarlo libre, es decir, casi siempre va unido a otras moléculas, como en el agua (H2O). Para poder emplearlo hay que separarlo de esos otros compuestos, y uno de los procesos más habituales para hacerlo es la electrólisis del agua, que consiste en la separación de la molécula de agua en sus componentes (hidrógeno y oxígeno) mediante la aplicación de corriente eléctrica en un dispositivo electroquímico denominado electrolizador.

El hidrógeno se clasifica en distintos colores en función del origen de la energía que se emplea en este proceso y de las emisiones.

• Gris. El 99 % del que se consume en España es el conocido como hidrógeno gris, que se produce a partir de gas (natural, metano o gases licuados de petróleo mediante procesos de reformado).
• Azul. Por su parte, el hidrógeno azul se obtiene de forma similar, pero se le aplican técnicas de captura, uso y almacenamiento de carbono, lo que permite reducir hasta en un 95 % las emisiones de CO2 generadas.
• Verde. La electrólisis requiere de mucha energía eléctrica, y si esta procede de fuentes 100 % renovables, el producto resultante no generará emisiones de dióxido de carbono: estamos ante el hidrógeno verde.

Pero además de la electrólisis, existen otros métodos para producir hidrógeno sostenible, como el reformado con vapor de biogases, bioalcoholes o la fermentación de residuos orgánicos (biohidrógeno), la termólisis del agua o la producción por microorganismos, entre otros.

La industria alimentaria es grande y transversal, porque incluye todo el proceso productivo de los alimentos, desde la producción de materias primas hasta la cosecha, procesado y distribución hasta los lineales del supermercado. Esto supone que el sector tiene mucho potencial para introducir el hidrógeno verde en todos sus procesos.

Por ejemplo, la gran mayoría de fertilizantes y productos químicos que se emplean para que los cultivos crezcan libres de plagas están compuestos por amoniaco, una sustancia que en su composición lleva hidrógeno, producido a partir de gas natural o carbón. “El hidrógeno verde puede hacer que toda esa química que se aplica a los cultivos, que además es necesaria para satisfacer la demanda de alimentos en el planeta, pueda tener un origen limpio”, destaca Javier Brey, presidente de la Asociación Española del Hidrógeno (AeH2).

También puede recurrirse al hidrógeno renovable para propulsar la maquinaria que se emplea en la producción de alimentos: cosechadoras, segadoras, tractores, camiones… El fabricante americano John Deere, especializado en vehículos para labores agrícolas, ya trabaja con equipos impulsados con hidrógeno.

La industria alimentaria también requiere de calor y de electricidad en sus procesos de producción, que se pueden obtener sin problema mediante el uso de hidrógeno verde. En Escocia, por ejemplo, las grandes destilerías de whisky ya estudian cómo incorporar esta fuente de energía para producir el vapor necesario en el proceso de destilación de esta bebida alcohólica.

Una vez que se han procesado los alimentos, queda toda la parte de transporte y logística, muy dependiente de los combustibles fósiles. De nuevo, el hidrógeno renovable puede desempeñar un papel fundamental en los próximos años para avanzar hacia la descarbonización.

Una forma de combatir el desperdicio alimentario es utilizando los residuos de comida para obtener hidrógeno verde. “La industria de la alimentación es la que más apuesta por las energías renovables, como la biomasa”, argumenta la directora de Competitividad y Sostenibilidad de FIAB, Paloma Sánchez. Por eso añade la posibilidad de aplicar el hidrógeno renovable en procesos que permitan transformar subproductos de la industria agroalimentaria en energía. “Es una alternativa muy factible y sostenible”, sostiene Sánchez.

Por lo general, los residuos agroalimentarios más indicados para producir biohidrógeno (hidrógeno producido biológicamente, por algas, bacterias y materia orgánica) son aquellos ricos en carbohidratos y pobres en lignina (componente fundamental de la pared celular de las plantas): se obtienen de las industrias de procesado de vegetales o restos de la elaboración de pan, galletas, pastas…

Empresas ligadas a la alimentación y bebidas disponen de recursos para aprovechar desechos de alimentos y residuos orgánicos por medio de procesos tecnológicos como la degradación bacteriana. Mediante el uso de levadura es posible descomponer la comida y producir el hidrógeno, que puede emplearse como fuente de energía limpia para generar electricidad, así como para aplicarse en procesos químicos e industriales o como combustible para el transporte.

En España, el Instituto de Tecnología Química (ITQ) proyecta diseñar y construir una planta piloto que utilice el hidrógeno verde en operaciones industriales para transformar materias primas (biomasa agrícola y residuos alcohólicos de la industria vitivinícola) y obtener productos de mayor valor añadido. A partir de la fermentación de estos restos se obtiene bioetanol que, a su vez, se trata con vapor de agua, a temperaturas entre 500 y 700 °C y a presión atmosférica, para producir hidrógeno.

Otro equipo de investigadores del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (ICP) prueba cómo aplicar el hidrógeno en un proceso industrial para obtener biocombustible: consiste en introducir este vector energético en estado gaseoso para hacerlo reaccionar con residuos de aceites vegetales.

Los expertos coinciden en los beneficios del hidrógeno verde en la salud del planeta.

• Al no emitir sustancias contaminantes (su único residuo es el vapor de agua), no daña la atmósfera y, por lo tanto, protege el medio ambiente.
• A su vez, contribuye a una menor dependencia de los combustibles fósiles, como el petróleo, el gas y el carbón.
• Además, es un elemento infinito que tiene muchos usos y se puede utilizar en sectores difíciles de descarbonizar.
• Este gas, por ejemplo, puede hacer sostenible el transporte (ligero y pesado por carretera, trenes, barcos, aviones…), la industria metalúrgica o la de los fertilizantes.
• Además de emplearse como combustible, se puede transformar en electricidad y en calor, con lo que su uso abarca desde hogares y comercios a industrias y maquinarias pesadas.

“El hidrógeno verde es una alternativa real a los combustibles fósiles, pero necesitaremos producirlo, transportarlo, distribuirlo… Por eso hay que empezar a desplegar toda esa economía del hidrógeno. Tenemos mucho trabajo por delante”, afirma Javier Brey. Lo mismo opina Albert Tarancón, investigador del Instituto de Investigación en Energía de Cataluña (IREC), quien sostiene que puede contribuir “de forma radical” a la descarbonización del planeta. “Cada kilogramo de hidrógeno verde empleado en sustituir un combustible fósil evita las emisiones de entre 10 y 20 kilos de CO2”, avanza.