Es frecuente en cualquier discusión sobre energía la mezcla de energías primarias con vectores energéticos. En este
artículo explicaré exactamente porque mezclar petróleo (o renovables, o gas) e
hidrógeno (o electricidad, o aire comprimido) en una conversación es como sumar
peras con manzanas.
Energía primaria
La energía primaria es toda aquella que se encuentra disponible
en la Tierra sin necesidad de ser transformada. Los casos más habituales son el
petróleo, el gas, el carbón y de manera general las energías renovables. En
algunos casos para que esta energía pueda ser útil, debe ser transformada, por
ejemplo el petróleo en gasolina, y las renovables en electricidad. El resultado
de esta transformación es otra fuente energética que llamamos vector energético
y que luego explicaremos en detalle. Para obtener la energía primaria es
necesario gastar una energía. Por ejemplo, para extraer petróleo, necesitamos
energía. Pero esta energía que consumimos siempre debe ser inferior a la que
obtenemos. Sino no estamos ante una energía primaria, sino ante un vector energético. Es por este motivo por el que el hidrógeno, a
pesar de estar disponible en la naturaleza, no podemos considerarlo como una
fuente de energía primaria. Necesitamos más energía para obtener 1kg de hidrógeno,
de la que obtenemos de él, por tanto no representa una entrada de energía en el
sistema. Todas las energías primarias son entradas de energía en el sistema (en
la sociedad). No es el objetivo de este artículo hablar de una posible crisis
energética, agotamiento de recursos o similares, pero en todo caso todos estos
conceptos están referidos a la energía primaria. Ningún vector energético puede
solucionar estos eventuales problemas, porque todos ellos requieren de una
energía primaria como origen.
Vector energético
En ocasiones la energía (primaria) no puede ser consumida en
bruto. Es por ello que la transformamos en otros modos de energía que nos
permiten adaptarnos mejor a su uso. Por ejemplo, el petróleo se convierte,
entre otros, en gasolina que es usada por los vehículos. La gasolina es un vector energético. O sería
muy difícil que un ordenador, o un televisor funcionasen, con carbón, gas o
energía solar. Es por ello que convertimos estas energías primarias en un
vector energético fantástico llamado electricidad. Para hacer esta conversión,
de nuevo, perdemos energía. La relación entre las unidades de energía primaria
consumidas y las unidades de energía contenidas en el vector energético
obtenido es la eficiencia. La eficiencia total sería del 100%. Obviamente, por
termodinámica, podemos acercarnos al 100%, pero no podemos llegar a este.
Vectorización energética
Para obtener un vector energético requerimos dos cosas. La
primera es extraer la energía primaria y la segunda es vectorizar esta. En
ocasiones la planta que extrae la energía primaria está distante de la planta
que vectoriza esta y por tanto requerimos un transporte que a su vez consume
energía. Por ejemplo, puedo extraer gas en Argelia y transportarlo mediante un
gasoducto a España, donde se vectoriza en una planta de ciclo combinado. Por
tanto el ciclo combinado, solo es la mitad “de la historia”. En ocasiones se
puede hacer todo insitu. Muchas plantas
de energías renovables lo hacen. Un planta de energía solar extrae la energía
primaria y al mismo tiempo la vectoriza en electricidad sin necesidad de
transportarla ya que todo se realiza en la misma planta.
Confusiones habituales
¿Cuántas veces hemos oído “el hidrógeno es la energía del futuro”?
Esta frase es conceptualmente errónea y es el detonante que me ha motivado a
escribir este artículo. Tal y como hemos dicho el hidrógeno, el aire comprimido
(hay gente que lo usa como vector energético, por ejemplo en fábricas es muy
habitual), no pueden ser considerados como ninguna solución a ningún problema
energético, porque no son energías primarias. Lo que si podría ser el hidrógeno
es la vía de entrada de las renovables en el sistema de transporte,
vectorizando las renovables inicialmente en electricidad y esta a su vez en
hidrógeno. Esto claro, si se consiguen diversos hitos que aún no se han
conseguido. O usar directamente la electricidad en el automóvil, cosa que
igualmente nos plantea retos. En cada paso perdemos eficiencia, con lo cual es
más interesante usar directamente la electricidad, si es posible, en un
vehículo, que no el hidrógeno.
Sobre el hidrógeno, la electricidad y los vehículos hay
diversas combinaciones con diversos resultados, pero a nivel práctico aún
distan de ser populares. Porque la realidad es que la gasolina o diésel son
vectores energéticos fantásticos. Fáciles de transportar y almacenar. En un
depósito de plástico cualquiera podemos poner unos litros de gasolina (¿alguien
se ha quedado sin gasolina en el coche?), cosa que es mucho más complicada si
hablamos de electricidad o hidrógeno.
