Proyecto Zeppelin: innovación para la producción de hidrógeno verde desde la depuradora de Algeciras

En las depuradoras y centros de transferencia de residuos españoles hay un tesoro energético a la espera de que se desarrollen las tecnologías que permitan aprovecharlo. Las aguas residuales, lodos de depuradora, subproductos agroalimentarios o los residuos lignocelulósicos pueden convertirse en la materia prima para producir hidrógeno verde, llamado a ser uno de los impulsores de la descarbonización en Europa. Ese es el objetivo que persigue el proyecto Zeppelin, que estudiará distintas tecnologías innovadoras de producción y almacenamiento de H2 basadas en la economía circular y que tendrá en Algeciras su núcleo central de pruebas.

Para el año 2050, la Unión Europea se ha marcado el ambicioso reto de lograr una comunidad climáticamente neutra y España prevé contribuir a ese objetivo con una reducción del 90% de sus emisiones respecto a las registradas en 1990. En ese camino, el hidrógeno está llamado a ocupar un papel principal, como vector energético almacenable y transportable y por su papel de materia prima para buena parte de la industria electrointensiva. Así lo ha reconocido la UE, que en su estrategia para el hidrógeno marca como objetivo llegar a 2025 con 6 gigavatios de electrolizadores instalados; para 2024, España quiere tener entre 300 y 600 megavatios instalados. La revolución está ahí y llega con 1.555 millones recogidos en el Proyecto Estratégico para la Recuperación y Transformación Económica (Perte) del hidrógeno.

¿Por qué el hidrógeno? “Porque además de ser transportable y almacenable, funciona como materia prima para sectores como el acero, la química base, el refino, la alimentación, los fertilizantes”, explica el responsable de Proyectos, Innovación y desarrollo de Aqualia, Zouhayr Arbib. Podría sustituir en sus procesos a combustibles fósiles eliminando las emisiones de CO2 de estos. Aqualia ha presentado este martes en el Puerto de Algeciras el proyecto Zeppelin, que desarrollarán un consorcio de empresas e instituciones de investigación.

Existen distintos tipos de hidrógeno, de distintos colores, en función de su proceso de producción: el marrón o negro, por gasificación de combustibles fósiles; el gris, por reformado de gas natural; el azul, con el mismo sistema pero capturando el CO2. El que se marca como objetivo la Unión Europea es el verde, en cuya producción se utilizan fuentes de energía renovables.

Innovación tecnológica

Para conseguir ese hidrógeno verde hay una apuesta mayoritaria por el uso de electrólisis: la descomposición de la molécula de agua en oxígeno e hidrógeno mediante la aplicación de una fuente de energía renovable. Este sistema tiene sus inconvenientes: el uso de agua de mar (no sería aceptable utilizar agua dulce, un bien escaso) obliga a desalar el agua, algo que requiere unas elevadas cantidades de energía y de un sistema para gestionar las salmueras que derivarían de desalación. El propio proceso de electrólisis es de alta intensidad energética.

“Decidimos lanzar un proyecto por un camino diferente”, explica Arbib. “Eso no significa que no apostemos por la electrólisis, que es fundamental, pero sí pensamos que había que trabajar un proyecto que proporcionase un conjunto de energías para producir hidrógeno. Desligarlo de la disponibilidad de agua. Ese era el punto fundamental de la propuesta”.

Y eso es Zeppelin, un proyecto que con 7,1 millones de presupuesto, el 60% financiados por el Ministerio de Ciencia a través del Centro para el Desarrollo Tecnológico e Industrial (CDTI) y con cargo a fondos europeos, estudiará hasta diciembre de 2024 las distintas alternativas existentes.

Así, se estudia su producción a partir de las aguas residuales, los subproductos alimentarios, los lodos de las depuradoras, residuos lignocelulósicos (de materia seca vegetal) y los excedentes de biogás de las EDAR y los centros de transferencia de residuos. A estos materiales se les aplicarán técnicas como la fermentación oscura, el reformado con vapor, la gasificación o el reformado seco y procesos biológicos. A partir de ahí se obtendría el hidrógeno y llegaría otra fase esencial, la del almacenamiento, en forma de amoníaco o desarrollando nuevos materiales porosos.

Se prevé establecer un modelo de aprovechamiento de residuos con potencial para generar más de 133.800 toneladas anuales de hidrógeno verde a nivel nacional, cubriendo cerca del 30% de la demanda nacional de H2, suficiente para que la industria cubriese los objetivos de la Hoja de Ruta del Hidrógeno. Y hacerlo reduciendo el coste de producción del hidrógeno verde, gran caballo de batalla para la expansión de esta tecnología, en un 30% respecto al uso de electrólisis. Además se revalorizarían más de 99 millones de toneladas de residuos y 50 millones de toneladas de aguas residuales.

Gran consorcio

El proyecto se desarrollará en cuatro ubicaciones: Algeciras, Galicia, Madrid y Valencia. Y tres proyectos a escala prototipo serán ejecutados en la depuradora de Isla Verde. Se ha escogido Algeciras no solo porque “hemos recibido un apoyo total desde que presentamos idea a las administraciones”, sino por la presencia de una industria que es objetivo de este desarrollo, el lugar en el que se consumiría el hidrógeno.

El consorcio, liderado por Aqualia, está conformado por otras siete empresas claves en la cadena de valor del hidrógeno en España: Repsol. como primer productor y consumidor nacional de hidrógeno; Naturgy, Redexis y Reganosa, como distribuidores de gas; y otros socios tecnológicos como Norvento, Perseo y Técnicas Reunidas. A ellos se suman ocho centros de investigación de todo el país.

Según ha recordado el director de Aqualia en Andalucía, Extremadura y Canarias, Lucas Díaz, "es el momento de ser resilientes y procurar nuestra autonomía energética para no depender de las variaciones de precio de los combustibles fósiles".

Aqualia tiene en marcha 18 proyectos de innovación por todo el país "desde la territorial sur intentamos que venga el mayor número de proyectos aquí", ha apuntado. En ese sentido destacan los que se están ejecutando en Jerez, Linares o Chiclana. En Algeciras se está ejecutando también el proyecto europeo NICE, que prevé crear parque humedal con plantas diversas situado al futuro Lago Marítimo, un jardín que servirá para reciclar las aguas sucias recogidas durante los primeros minutos de lluvias en buena parte de la ciudad, para que después sean reutilizadas en el riego o el baldeo de calles. "En resumen se trata de ser más eficientes, sostenibles y promover la preservación de nuestro recurso más preciado, el agua", ha apostillado.