Uno de los mejores ejemplos de ello es la industria manufacturera asociada a la fabricación de electrolizadores, que son los dispositivos clave para lograr la producción de hidrógeno a partir de la conocida como electrólisis.

Este proceso químico permite separar las moléculas de hidrógeno y oxígeno de las que se compone el agua a través de electricidad renovable (o, al menos, sin emisiones de carbono). Gracias a ello, se logra el llamado “hidrógeno verde”, la única tipología de H₂ en cuyo proceso productivo no se emite CO₂ a la atmosfera.

Debido a sus características y la criticidad que supone para desarrollar una industria “verde” del hidrógeno, la fabricación de electrolizadores cada vez está copando mayor protagonismo. Ya no sólo porque de sus avances tecnológicos dependerá el despliegue posterior de las aplicaciones basadas en H₂, sino que también porque los diferentes países y regiones del mundo están buscando dominar esta etapa de la cadena de valor del hidrógeno para asegurarse su suministro e independencia futura en términos energéticos.

Para muestra de ello está Europa, que al igual que con otros ejemplos como el de las baterías, está trabajando firmemente en desarrollar su propia red industrial en torno al hidrógeno.

No en vano, según estimaciones de la Clean Hydrogen Partnership (principal iniciativa público-privada comunitaria asociada a la industria del H₂), se espera que para el año 2050 la demanda de hidrógeno en el continente pueda superar los 2.250 TWh en un escenario “ambicioso”, en el que el continente haya sido capaz de impulsar las diferentes etapas de la cadena de valor del hidrógeno en su territorio; incluida la capacidad de producirlo.

Con este propósito, la Comisión Europea ya ha anunciado a través de su roadmap estratégico del hidrógeno su intención de movilizar en esta década casi 500.000 millones de euros de financiación público-privada. Esta inversión se destinará tanto al desarrollo de iniciativas asociadas a la investigación y desarrollo de tecnologías (incluidas los electrolizadores) como incentivos para la instalación de proyectos de producción de hidrógeno verde.

De esta forma, se observa la importancia que Europa está concediendo a construir una industria del hidrógeno sólida a partir de las bases de una red productiva propia. Pero, ¿qué actividades y fases son las que componen la industria de fabricación de electrolizadores?

Tres grandes fases en la cadena de fabricación de electrolizadores

Las inversiones y desarrollos tecnológicos mencionados tienen como objetivo, en gran parte, impulsar la puesta en marcha del proceso productivo de electrolizadores. En esta meta se incluyen las dos alternativas tecnológicas que cuentan, hoy en día, con mayor desarrollo y que, de hecho, ya se encuentran en fases de comercialización: los electrolizadores alcalinos y los electrolizadores PEM.

Los electrolizadores alcalinos basan su producción en la inmersión de dos electrodos -separados por un diafragma- en un electrolito líquido alcalino que conduce aniones OH^–. Por su parte, los electrolizadores PEM se caracterizan porque su electrolito es una membrana polimérica sólida que conduce H⁺.

Cada una de estas rutas cuentan con diferentes ventajas en términos de eficiencia, flexibilidad, tiempo de vida o pureza del H₂ final producido. Sin embargo, el proceso de fabricación de ambas tipologías es muy similar, pudiendo ser dividido en tres grandes fases.

En primer lugar, se encuentra la fabricación de celdas. La celda, al igual que ocurre con las baterías, es el “corazón” del electrolizador; el medio a través del cual se produce el proceso electroquímico que permite la producción de H₂.

Estas celdas se componen de dos electrodos (cátodo y ánodo) a los que hay que añadir bien un electrolito líquido o una membrana electrolítica sólida según el proveedor y su apuesta tecnológica. A esto se le unen otros componentes también necesarios para su correcto funcionamiento, como, por ejemplo, dos capas porosas que permitan el transporte de reactivos y la eliminación de productos; o placas bipolares que proporcionan soporte mecánico y distribuyen el flujo.

En segundo lugar, una vez producidas las celdas, se sitúa el desarrollo de los llamados stacks. En ellos se recogen múltiples celdas conectadas en serie, que permiten integrarlas entre sí y lograr con ello un dispositivo que consolida en un solo elemento la capacidad de electrólisis de las celdas. Para su elaboración, se emplean espaciadores (para aislar los electrodos opuestos), juntas, marcos y placas (con las que se logra estabilidad mecánica y se evitan fugas de fluidos).

En tercer lugar, encontramos el electrolizador propiamente dicho, donde se lleva a cabo la integración de stacks con el resto de equipos necesarios para la producción del hidrógeno, como los dispositivos de refrigeración, de procesamiento del hidrógeno, suministro de agua y de electricidad y salida de gas.

Una vez realizada la integración de estos elementos en un único equipo, se contará con el sistema completo para la realización de la electrólisis (bien por vía alcalina o PEM) y la obtención del H₂.

¿Quiénes son los diferentes fabricantes y cuáles son sus apuestas tecnológicas?

Ante las perspectivas de la industria, cada vez más fabricantes están tratando de posicionarse en el mercado de cara a ganar protagonismo en esta gran industria manufacturera.

Si analizamos las principales empresas que están actualmente liderando la industria, volvemos a ver que éstas se concentran principalmente en las mismas regiones y países que están apostando decididamente por otras industrias de gran futuro como la de baterías: Europa, Norteamérica (con EEUU a la cabeza) y Asia (gracias a China y Japón).