El tren del hidr¨®geno, a toda m¨¢quina

Llega por fin el tren de emisiones (realmente) cero, paso decisivo para descarbonizar el transporte por ferrocarril. El tren de hidr¨®geno es tan sostenible que s¨®lo emite agua y calor. Funcionar¨¢ igual que un tren el¨¦ctrico, ya que es esa energ¨ªa la que mueve su locomotora, pero en lugar de recibirla de catenarias convencionales, la obtendr¨¢ de una pila de hidr¨®geno renovable. La capacidad de almacenar este gas y la potencia de la pila determinar¨¢n su autonom¨ªa y velocidad.

¡°La descarbonizaci¨®n del transporte pesado tendr¨¢ un impacto grand¨ªsimo en las emisiones de CO? y en la calidad medioambiental¡±, afirma Jos¨¦ Manuel Serra, investigador del hidr¨®geno en el Instituto de Tecnolog¨ªa Qu¨ªmica (CSIC-UPV).

La versatilidad del hidr¨®geno, capaz de almacenar energ¨ªa para ser liberada gradualmente, lo hace un aliado excepcional de la industria para descarbonizar sus actividades. Puede usarse para fabricar algunos de sus derivados, como el amoniaco y el metanol, directamente en pilas de combustible o como materia prima para elaborar combustibles sint¨¦ticos. Pero primero hay que producirlo, porque no es una fuente primaria de energ¨ªa como el sol o el viento, sino un producto manufacturado. Hoy, el desaf¨ªo es generar m¨¢s hidr¨®geno renovable mediante electr¨®lisis, una tecnolog¨ªa basada en el uso de la electricidad renovable y el agua.

Aceler¨®n a la investigaci¨®n

Actualizando su Estrategia del Hidr¨®geno, la Uni¨®n Europea acaba de a?adir en el plan REPowerEU una financiaci¨®n de 200 millones de euros para la investigaci¨®n tecnol¨®gica del hidr¨®geno, y la Comisi¨®n Europea (CE) se compromete a evaluar este mismo verano los primeros proyectos que se presenten. Porque la CE quiere que el 20% de los trenes que hoy circulan con di¨¦sel lo hagan con hidr¨®geno renovable al concluir la d¨¦cada, cuando el Gobierno espa?ol pretende contar con al menos dos l¨ªneas de trenes comerciales propulsadas con este combustible sostenible.

Lo tenemos todo: tecnolog¨ªa y recursos renovables. Es una oportunidad para Espa?a y esta vez s¨®lo nos falta hacerlo, subirnos al tren de la tercera revoluci¨®n industrial

J. M. Serra, investigador del Instituto de Tecnolog¨ªa Qu¨ªmica (CSIC-UPV)

¡°El uso del hidr¨®geno en el transporte ferroviario supone una alternativa libre de emisiones para l¨ªneas no electrificadas donde ahora circulan trenes di¨¦sel, teniendo en cuenta que los gases de escape de la tracci¨®n por hidr¨®geno son vapor de agua¡±, explica Emilio Garc¨ªa, director de Innovaci¨®n de Talgo.

Su funcionamiento puede explicarse en cuatro pasos. El tren lleva el hidr¨®geno en dep¨®sitos situados en el techo exterior. Al pasar por la pila de combustible, el contacto de ese hidr¨®geno con el ox¨ªgeno del aire produce una reacci¨®n que genera electricidad y suelta vapor de agua. Un elevador de tensi¨®n el¨¦ctrica aumenta dicha tensi¨®n para su suministro al equipo de tracci¨®n convencional. Como complemento se utilizan bater¨ªas de litio para casos especiales de m¨¢s necesidades de potencia o como elemento de tracci¨®n sustitutivo. Las investigaciones actuales se centran en reducir el gran volumen de almacenamiento que requiere el hidr¨®geno, usando portadores l¨ªquidos y en el perfeccionamiento de la pila de combustible.

Vittal-One, en fase de pruebas

En Espa?a, uno de los proyectos m¨¢s innovadores del sector es el de Talgo y Repsol, que llevan tiempo trabajando en el desarrollo de un tren dual hidr¨®geno-el¨¦ctrico. A la ferroviaria le corresponde dise?ar, fabricar y poner en marcha estos trenes del futuro, y a la energ¨¦tica, generar el hidr¨®geno renovable y encargarse de la log¨ªstica de abastecimiento que convertir¨¢n este proyecto en una realidad. Con tecnolog¨ªa propia de almacenamiento y generaci¨®n de energ¨ªa a partir de este gas sostenible, se completaron con ¨¦xito las pruebas de la cadena de tracci¨®n en el Centro Nacional del Hidr¨®geno. Ya han comenzado las pruebas din¨¢micas con tren laboratorio, primero en las instalaciones de su f¨¢brica de Las Matas (Madrid) y posteriormente en Extremadura.

Talgo ha dise?ado el Vittal-One para l¨ªneas de Cercan¨ªas y Media Distancia, y su aplicaci¨®n natural estar¨ªa en los largos?tramos de v¨ªas a¨²n sin electrificar. Hoy, Espa?a tiene 5.617 kil¨®metros de v¨ªas ferroviarias sin electrificar, ni en previsiones de hacerlo, ya que costar¨ªa alrededor de 2.810 millones de euros. Por ellas circulan locomotoras di¨¦sel, y como resultado, s¨®lo el 60% de la energ¨ªa que consume nuestro sector ferroviario es el¨¦ctrica, seg¨²n datos de la consultora Deloitte.

El caso de Espa?a no es ¨²nico. En todo el planeta se levantan proyectos que aplican el vector energ¨¦tico del futuro al transporte ferroviario. China ech¨® a andar el a?o pasado su primera locomotora con pila de hidr¨®geno (parad¨®jicamente, para transportar carb¨®n¡­), Alemania prev¨¦ que el Mireo Plus H de Siemens Mobility y Deutsche Bahn reemplace a un tren di¨¦sel con servicio regular de pasajeros entre las ciudades de Pforzheim, Tubinga y Horb del N¨¦ckar en 2024, y la Canadian Pacific tambi¨¦n proyecta cubrir algunos recorridos norteamericanos con locomotoras de hidr¨®geno.

Europa mira a Espa?a. El Congreso Europeo del Hidr¨®geno se celebr¨® en mayo en Madrid con la presencia de la presidenta de la Comisi¨®n Europea, Ursula von der Leyen, que calific¨® a nuestro pa¨ªs de ¡°l¨ªder europeo global en la descarbonizaci¨®n y el hidr¨®geno verde¡±.

Objetivos a corto plazo

Von der Leyen constataba as¨ª el potencial de las energ¨ªas e¨®licas y fotovoltaicas espa?olas para generar una extraordinaria producci¨®n de hidr¨®geno renovable. En el mismo acto, la ministra para la Transici¨®n Ecol¨®gica, Teresa Ribera, reiter¨® el prop¨®sito oficial de instalar 4 gigavatios (GW) de electrolizadores y la movilizaci¨®n de 8.900 millones de euros entre inversi¨®n p¨²blica y privada para que, en 2030, el 25% del consumo industrial de hidr¨®geno sea renovable y se implanten hidrogeneras, trenes y veh¨ªculos de transporte pesado propulsados por este producto.

Espa?a es el pa¨ªs de la Uni¨®n Europea con mayores recursos renovables disponibles. Tenemos capacidad industrial, tecnol¨®gica y clim¨¢tica para hacer hidr¨®geno a un coste competitivo

Tom¨¢s Malango, director de Hidr¨®geno de Repsol

¡°Tenemos capacidad industrial, tecnol¨®gica y clim¨¢tica para hacer hidr¨®geno a un coste competitivo¡±, destaca Tom¨¢s Malango, director de Hidr¨®geno de Repsol. ¡°Espa?a es el pa¨ªs de la Uni¨®n Europea con mayores recursos renovables disponibles. Para producir un megavatio de hidr¨®geno hacen falta tres de energ¨ªa renovable, as¨ª que tendremos que instalar el triple de energ¨ªa renovable que de capacidad de producci¨®n de hidr¨®geno. A partir de ah¨ª, podremos exportar¡±.

El cient¨ªfico Jos¨¦ Manuel Serra confirma esta visi¨®n: ¡°Lo tenemos todo: la tecnolog¨ªa y los recursos renovables. Hace falta un impulso global, no solo pol¨ªtico sino industrial, como el que est¨¢n realizando Talgo y las energ¨¦ticas que apuestan por las renovables. Es una oportunidad para Espa?a y esta vez s¨®lo nos falta hacerlo, subirnos al tren de la tercera revoluci¨®n industrial¡±.