Hidrógeno: entre la promesa de la energía limpia y las limitaciones de la química.

«Para que una tecnología tenga éxito, la realidad debe imponerse a las relaciones públicas» – Richard P. Feynman.

Hoy nos vamos al mundo del cine y las energías alternativas. Hace poco vi Glass Onion: A knives Out Mystery (2022), una película en la que se presenta una tecnología energética basada en un nuevo tipo de hidrógeno, descrito como sólido, extremadamente potente y capaz de transformar por completo el sistema energético global. Aunque la propuesta es claramente ficticia, resulta lo suficientemente sugerente como para plantear una pregunta legítima: ¿hasta qué punto la imagen del hidrógeno como energía del futuro se corresponde con la realidad científica?

El hidrógeno aparece con frecuencia en debates sobre transición energética, descarbonización e innovación tecnológica. Se lo presenta como una solución limpia, versátil y casi inevitable. Sin embargo, cuando se analiza con más detalle, el panorama es más matizado. A continuación, te cuento qué hay de cierto en esta promesa, por qué lo que plantea la película es imposible, cuáles son las limitaciones fundamentales del hidrógeno y qué usos reales tiene hoy en día en la industria y en el ámbito energético.

El hidrógeno desde la química real.

Desde un punto de vista químico, el hidrógeno es un combustible atractivo. Su oxidación produce únicamente agua y su energía específica por unidad de masa es elevada (120-140 MJ/kg, casi 3 veces superior a la de la gasolina), lo que permite almacenar grandes cantidades de energía con poco peso y facilita su uso en aplicaciones como el transporte pesado o el sector aeroespacial. Estas propiedades explican por qué aparece con frecuencia en informes científicos y estrategias energéticas como una pieza clave en los procesos de descarbonización.

Sin embargo, el hidrógeno no se encuentra libre en la naturaleza, sino siempre combinado con otros elementos, como en el agua o en los hidrocarburos, lo que implica que debe producirse mediante procesos que consumen energía. A ello se suma el reto de su baja densidad volumétrica, que obliga a recurrir a sistemas de alta presión o a condiciones criogénicas para su manejo.

Por estas razones, en términos estrictos, el hidrógeno no es una fuente primaria de energía, sino un vector energético, es decir, un medio para almacenar y transportar energía previamente generada.

El hidrógeno sólido y los límites de la ficción.

Desde la química física sabemos que el hidrógeno puede solidificarse, pero solo a temperaturas extremadamente bajas, cercanas  al cero absoluto (0 K  = -273,15ºC). En estas condiciones, el hidrógeno no es estable en el entorno cotidiano ni puede manipularse como un material convencional. Mucho menos puede emplearse como componente estructural o como una fuente de energía directamente accesible.

Este hecho es clave para entender por qué la tecnología presentada en Glass Onion es inviable desde el punto de vista científico. En la película se propone un material basado en hidrógeno sólido que sería estable a temperatura ambiente, transparente, fácil de manejar y capaz de liberar enormes cantidades de energía de forma rápida, una combinación de propiedades incompatible con los principios básicos de la termodinámica.

Un material con una densidad energética tan elevada como la que se sugiere sería necesariamente muy reactivo. Sin embargo, los sistemas altamente reactivos tienden a ser inestables, mientras que los sistemas químicamente estables requieren un aporte energético significativo para reaccionar. Este compromiso fundamental entre estabilidad y liberación de energía no es un problema de desarrollo tecnológico pendiente, sino una consecuencia directa de la naturaleza de los enlaces químicos.

En Glass Onion, la tecnología ficticia denominada Klear se presenta como una forma sólida y cristalina de hidrógeno obtenida a partir del agua de mar, concebida como una fuente de energía limpia, abundante y revolucionaria. En la narrativa de la película, este material puede manipularse con facilidad, almacenarse en forma sólida y liberar enormes cantidades de energía, aunque su inestabilidad acaba provocando una explosión catastrófica.

Miles Bron (Edward Norton) y su revolucionario hidrógeno sólido «Klear».

Desde el punto de vista científico, esta representación se aparta de forma significativa de la realidad. El hidrógeno puro solo puede existir en estado sólido a temperaturas extremadamente bajas, del orden de -260 °C, muy lejos de las condiciones ambientales. No se presenta como un cristal estable y manipulable, ni puede almacenarse o utilizarse de forma directa como combustible sólido en aplicaciones cotidianas.

Sí existe, no obstante, una línea de investigación real centrada en el almacenamiento sólido de hidrógeno, en la que este no se encuentra en forma pura, sino químicamente enlazado o físicamente atrapado en otros materiales, como hidruros metálicos o estructuras porosas. Proyectos europeos como HyCARE exploran estas posibilidades, aunque estas tecnologías aún no son comercialmente viables para aplicaciones domésticas o de uso masivo debido a limitaciones relacionadas con el peso, la cinética de liberación y la eficiencia global del sistema.

La película también exagera el carácter explosivo del hidrógeno. En la realidad, se trata de un gas altamente inflamable, pero con un comportamiento bien conocido: se dispersa rápidamente en el aire y su combustión, aunque peligrosa, puede gestionarse mediante protocolos de seguridad estrictos. Por ello, el hidrógeno ya se utiliza de forma rutinaria en la industria química, en pilas de combustible y en aplicaciones aeroespaciales. El peligro mostrado en Glass Onion no proviene tanto del hidrógeno en sí, sino de una combinación ficticia de propiedades incompatibles y de un desarrollo apresurado que ignora principios básicos de la química y la ingeniería.

La otra realidad más allá del cine.

Además de las limitaciones químicas y técnicas que discutimos, recientes informes reales muestran que incluso en el mercado energético actual la adopción del hidrógeno enfrenta brechas importantes entre expectativa y realidad. Según un análisis del Centro Común de Investigación de la Comisión Europea, la industria del hidrógeno renovable en la Unión Europea todavía no ha alcanzado los niveles de inversión ni de capacidad de producción previstos, y los costes de instalación de electrolizadores son significativamente más altos de lo que se había anticipado.

El informe destaca que, aunque existen proyectos de gran tamaño que ya están en marcha, como instalaciones de más de 50 MW en Alemania o Dinamarca, el ritmo de despliegue no está alineado con los objetivos ambiciosos de la UE, y la brecha entre proyectos anunciados y decisiones de inversión ha generado incertidumbre y mantiene elevados los costes del hidrógeno renovable.

Este escenario recuerda que, más allá de las propiedades químicas o de o lo que se vea en el cine, la implementación del hidrógeno como vector energético involucra factores económicos, tecnológicos y de mercado que no siempre se desarrollan tan rápido o de forma tan consistente como se plantea en planes estratégicos o narrativas optimistas.

¿Qué tan limpia es realmente la energía del hidrógeno?

Uno de los aspectos más debatidos en la literatura especializada es el carácter “limpio” del hidrógeno. La respuesta corta es que depende completamente de cómo se produzca.

Actualmente, la mayor parte del hidrógeno industrial se obtiene a partir de combustibles fósiles, principalmente mediante reformado de gas natural. Este proceso genera grandes cantidades de dióxido de carbono, por lo que su impacto ambiental es significativo. A este hidrógeno se le suele denominar “hidrógeno gris”.

Existen alternativas más limpias, como el hidrógeno producido por electrólisis del agua utilizando electricidad procedente de fuentes renovables. Este “hidrógeno verde” tiene un impacto ambiental mucho menor, pero su producción sigue siendo costosa y energéticamente exigente. Por ello, aunque el hidrógeno puede formar parte de una transición energética más limpia, no es intrínsecamente limpio por sí mismo.

Tecnologías de hidrógeno que sí son reales y factibles.

Infografía sobre los usos del hidrógeno en la industria y la energía.- Cuestión de Química.

Lejos del cristal milagroso de la ficción, el hidrógeno ya tiene usos bien establecidos. En la industria química se emplea desde hace décadas en procesos como la síntesis de amoníaco, el refinado de combustibles y la producción de metanol. En estos contextos, su papel es insustituible y está ampliamente estudiado.

En el ámbito energético, el hidrógeno se utiliza principalmente en pilas de combustible, donde se convierte directamente en electricidad con alta eficiencia. Estas tecnologías ya se aplican en vehículos, sistemas estacionarios y aplicaciones espaciales, aunque su adopción a gran escala sigue limitada por costes e infraestructuras.

También existen sistemas de almacenamiento sólido, como los hidruros metálicos, que representan una solución químicamente elegante y segura para ciertas aplicaciones, aunque con limitaciones importantes en términos de peso y cinética.

El (para mí) mensaje científico detrás de Glass Onion.

Más allá de los detalles técnicos, la película acierta al reflejar un fenómeno muy real: la tendencia a sobrevalorar tecnologías emergentes y a presentar soluciones incompletas como revoluciones inminentes. El hidrógeno es un ejemplo perfecto de ello, ya que combina un enorme potencial con desafíos químicos y energéticos que a menudo se minimizan en el discurso público.

La química real no ofrece soluciones espectaculares ni instantáneas, pero sí avances sólidos, respaldados por décadas de investigación y evidencia experimental. Y aunque eso resulte menos cinematográfico, es precisamente lo que hace que estas tecnologías sean fiables.

Para cerrar, por supuesto, les recomiendo la película (está muy entretenida y salen auténticos actorazos), y por cierto, si quieren ahondar mucho más en cuanto al tema del hidrógeno, igualmente les recomiendo las siguientes fuentes especializadas:

  • Nature Energy Energy & Environmental Science
  • Informes de la International Energy Agency (IEA)
  • Revisiones en Chemical Reviews sobre hidruros metálicos y almacenamiento de hidrógeno
  • Documentación técnica del U.S. Department of Energy (DOE)

Sin más que añadir, hasta aquí el cinematográfico post de hoy, como siempre, gracias por estar del otro lado y… ¡Hasta la próxima!

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