¿Cómo es el proceso por el cual se produce hidrógeno verde a partir de agua reciclada?
El hidrógeno es el elemento más abundante del universo, pero desgraciadamente siempre está unido a otros. Luego para poder producir hidrógeno vamos a necesitar siempre dos ingredientes: uno la fuente de hidrógeno y otro la fuerza que permita separarlo de sus compañeros. En nuestro caso el agua es la fuente de hidrógeno; y la fuerza separadora, la electricidad.
¿Y cuánta agua hace falta? Pues por poner un símil sencillo, podríamos decir que producir hidrógeno es parecido a hacer queso. Si necesitamos 12 litros de leche para producir 1 kilo de queso, en este caso necesitamos 12 litros de agua para fabricar 1 kilo de hidrógeno. La salvedad es que no vamos a emplear agua de consumo en la producción del hidrógeno. Lo haremos a partir del agua residual que generan los ciudadanos, después de haberla depurado y regenerado.
Una vez tenemos el agua, para romper las moléculas y separar el hidrógeno del oxígeno, lo que necesitamos es incorporar energía eléctrica. Los colores del hidrógeno, de hecho, dependen de la huella de carbono que genera su producción, es decir, indica su utilidad en el camino hacia la neutralidad climática. Si se utiliza energía fósil, hablaríamos de hidrógeno gris, con gran huella de carbono, lo que nos aleja de nuestros objetivos ambientales; si la energía fuera nuclear, sería hidrógeno rosa. Nosotros vamos a utilizar energías renovables, sin huella de carbono, por eso en el caso de Canal de Isabel II hablamos de hidrógeno verde.
El maridaje de la producción de hidrógeno con las depuradoras es perfecto, pues se aprovechan todos los subproductos que genera su proceso productivo. El oxígeno producido durante la electrólisis, al separar las moléculas del agua, nos permitirá ahorrar la electricidad que necesitamos para dar oxígeno a las bacterias que depuran el agua. Así pues, el oxígeno lo utilizaremos para mejorar el tratamiento de depuración que reciben las aguas residuales que llegan a esta depuradora, la de Arroyo Culebro Cuenca Media Alta, donde se trata la contaminación que generan 1.200.000 habitantes.
Afirman que se trata de la primera planta de estas características en España, ¿cómo surge esta iniciativa?
Lo pionero del proyecto, el motivo por el que esta hidrogenera será única, es porque obtendrá toda la energía necesaria para su funcionamiento de fuentes renovables, producidas en la propia depuradora, y porque será la primera planta en España que utilizará agua reciclada, en lugar de agua potable. Es una apuesta clara por la economía circular, como venimos haciendo en Canal con otras iniciativas.
En este caso, en la séptima depuradora más grande de España disponemos de todos los ingredientes necesarios para producir hidrógeno verde: tenemos energía renovable y también disponemos de suficiente agua regenerada osmotizada. Gracias al tratamiento terciario avanzado que se aplica en esta depuradora, podemos suministrar agua regenerada para cubrir toda la demanda requerida por el electrolizador.
¿Hay alguna diferencia en la producción de hidrógeno verde a partir de agua que ha recibido un tratamiento adicional?
El proceso de producción es el mismo.
En una depuradora que no dispone de este sistema, ¿para que se emplea esta agua?
En Canal contamos con 33 plantas de reutilización en las que regeneramos el agua residual que nos mandan los ciudadanos. En estas depuradoras aplicamos un tratamiento adicional al agua ya depurada. Esta agua, a la que denominamos regenerada, podemos devolverla los cauces para mejorar la calidad ambiental de los ríos, pero también podemos reutilizarla en usos no relacionados con el consumo humano. Por ejemplo, en riego de zonas verdes públicas y campos de golf, en el baldeo de calles o incluso en usos industriales.
Precisamente en 2022 batimos nuestro récord de producción de agua regenerada para reutilización, con 17 hectómetros cúbicos. Gracias a la reutilización, evitamos destinar agua potable a esos usos que no demandan la máxima calidad.
Esta planta se instalará en la depuradora Arroyo Culebro Cuenca Media Alta de Pinto, ¿han requerido de nueva maquinaria para llevar este proyecto a cabo?
Sí, hace falta una pila donde se produce la separación del hidrógeno y del oxígeno que forman el agua. Una vez producidos ambos gases, uno se comprimirá para un almacenaje muy reducido y su puesta a disposición. Mientras, el oxígeno se transportará al tratamiento biológico de la depuradora para aprovechar las muchas sinergias que permite este vanguardista proyecto de la Comunidad de Madrid.
¿Puede ser este sistema trasladado a otras depuradoras?
Al final esta planta de Canal de Isabel II es un proyecto tractor que esperemos abra las puertas a nuevas instalaciones. De hecho, aunque apenas haya comenzado su construcción, ya tenemos previsto, en un futuro y una vez hayamos acumulado experiencia suficiente, quintuplicar la potencia del electrolizador de un megavatio que estamos instalando ahora.
¿Para qué se empleará el uso del hidrógeno producido? ¿Tendrá como destino instalaciones industriales?
Queremos probar los máximos usos posibles para el hidrógeno que produzcamos en Canal. Lo queremos probar en la industria del acero o de los fertilizantes, pero también para la movilidad pesada y en la captura de CO2, convirtiéndolo en metano, metanol o amoniaco al mezclarlo con el hidrógeno producido. La idea es contrastar los posibles usos y aprovechar al máximo las potencialidades de ese hidrógeno verde para descarbonizar los procesos.
¿Cuál será la capacidad de generar hidrógeno mediante este sistema?
La capacidad inicial de la nueva planta rondará los 80.000 kilos de hidrógeno al año.
¿En este proceso se empleará también energía solar?
Sí, para alimentar energéticamente al electrolizador emplearemos energía solar, gracias a la instalación fotovoltaica de casi un megavatio construido recientemente también dentro de la depuradora. Además, en las horas nocturnas sin sol, la planta de hidrógeno empleará la electricidad generada a través del biogás que se produce en el proceso de depuración. Todo será renovable.
