Power to X: el futuro del almacenamiento de energía renovable

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Manuel Juárez Pérez, Ingeniero de Desarrollos Renovables en Cuerva
Escrito el 7 de noviembre de 2023
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El paradigma energético está cambiando, y cada vez nos apoyamos más en la producción renovable de electricidad, especialmente en la fotovoltaica y eólica. Aun así, hay sectores que siguen siendo muy dependientes de los combustibles fósiles. Por ejemplo, según datos del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, el sector del transporte representa el 25% de las emisiones totales de gases de efecto invernadero en nuestro país.

Las tecnologías Power to X han llegado para cambiar esto, ya que permiten aprovechar la electricidad renovable para otros usos y así favorecer la descarbonización de sectores como el químico o el transporte pesado. 

A continuación, te explicamos qué es la tecnología Power to X, cómo funciona y cuál es su potencial transformador en la descarbonización de la energía para alcanzar un futuro más sostenible, rentable y resiliente.

¿Qué es el Power to X?

Power to X , también conocido como P2X o PtX , es un concepto que se refiere a un conjunto de tecnologías que permiten la conversión de electricidad renovable en otro vector energético. Mientras que la “P” significa energía, la “X” representa el vector. En este sentido, se usa la letra “X” porque este mismo puede adoptar múltiples formas; de ahí que existan varias clasificaciones de la tecnología power to X, las cuales veremos más adelante.

De este modo, gracias a la tecnología Power to X, es posible obtener hidrógeno, amoníaco, combustibles sintéticos, etc., a partir de la energía excedente proveniente de fuentes renovables. Además, estos vectores energéticos tienen varias aplicaciones en un gran número de sectores, como el del transporte, el químico o la industria marítima.

En definitiva, se trata de una tecnología que permite solucionar una de las principales limitaciones de las energías renovables: su intermitencia. Al aprovechar los momentos de alta producción para transformar el excedente eléctrico en hidrógeno u otros componentes que pueden ser almacenados, se estabiliza y absorbe la fluctuación de la producción renovable.

¿Cómo funciona la tecnología Power to X?

Como ya hemos mencionado, la tecnología Power to X aprovecha los excesos de electricidad renovable para producir otros vectores energéticos, como el hidrógeno. Este hidrógeno puede almacenarse y destinarse después para otros usos, como la fabricación de combustibles o su aplicación directa en procesos industriales.

De forma general, los pasos que se siguen en el proceso, que va desde la producción renovable hasta el uso final del vector energético obtenido, son los siguientes:

  • Se crea electricidad a partir de una fuente renovable, que puede ser solar, eólica, hidroeléctrica, geotérmica, etc.
  • Esta electricidad proveniente de fuentes renovables se utiliza para descomponer el agua en oxígeno e hidrógeno mediante electrólisis. Este hidrógeno (conocido como hidrógeno verde) puede almacenarse para compensar la variabilidad de la producción renovable, puede usarse directamente para algunas aplicaciones industriales (como cementeras o siderurgia) o puede emplearse en una etapa posterior para crear otros compuestos.
  • Se combina ese hidrógeno con otros elementos para generar compuestos derivados que puedan utilizarse en la industria o como combustible.

Un ejemplo de aplicación sería la creación de amoniaco a partir de hidrógeno y nitrógeno, materia prima clave en el sector químico (en fertilizantes, alimentación, explosivos, cosmética, etc.) y combustible que se usa también en la navegación marítima.

Asimismo, se puede obtener hidrocarburos sintéticos. La combinación de hidrógeno y monóxido de carbono permite producir “syncrude”, un tipo de petróleo crudo sintético que, una vez procesado, puede emplearse en la industria química, cosmética o farmacéutica, así como en el transporte marítimo y en la aviación.

También, puede producirse E-metanol, un producto basado en hidrógeno verde y CO₂, que se usa como combustible en transporte pesado (camiones y barcos) o como materia prima para la industria plástica.

Cómo se clasifica la tecnología de Power to X

Como se puede ver, el Power to X es una tecnología muy flexible que puede alimentar una gran variedad de sectores. Con base en diferentes criterios, normalmente por el tipo de energía o uso del vector, podemos clasificarlo de las siguientes maneras:

Clasificación de Power to X por el tipo de energía

La tecnología de Power to X se puede clasificar en función del tipo de energía en el que se convierte el excedente de electricidad, esto es, en gas, líquido o calor:

  • Power to Gas (PtG): energía a gas
  • Power to Liquid (PtL): energía a líquido
  • Power to Heat (PtH): energía a calor

Clasificación de Power to X según su uso

Dependiendo del uso final que se dé al excedente de electricidad, podemos hablar de:

  • Power to Fuel: energía a combustible
  • Power to Chemicals: energía a compuestos químicos
  • Power to Ammonia: energía a amoníaco
  • Power to Power: energía a energía
  • Power to Protein: energía a proteína
  • Power to Syngas: energía a sintegás

¿Por qué es necesario el Power to X? 

Las tecnologías Power to X son una gran oportunidad para reducir las emisiones globales de CO₂, algo que es necesario para lograr el objetivo fijado en el Acuerdo de París y ratificado en las pasadas COP26 de Glasgow y COP27 de Sharm el Sheikh: una reducción de las emisiones de dióxido de carbono en un 55% respecto a los niveles de 1990.

De este modo, Power to X aporta grandes beneficios en la descarbonización de sectores en los que la electrificación no es posible o es más complicada de llevar a cabo, como el transporte pesado, mejorando la sostenibilidad de estas industrias.

Además, permite obtener productos químicos que de otra forma se producirían consumiendo recursos y materiales tanto finitos como más contaminantes, ofreciendo, por ejemplo, alternativas sostenibles al plástico o a los fertilizantes.

No obstante, sin duda, la gran ventaja que proporciona el Power to X tiene que ver con el desarrollo y la integración de las energías renovables, ya que soluciona el problema de su variabilidad. De esta forma, se abre la puerta a una mayor expansión de energías renovables, como la solar o la eólica, de manera que, cuando haya excesos de producción, esa electricidad podrá aprovecharse para generar hidrógeno u otros compuestos que pueden ser almacenados o usados en otros sectores cuando sea necesario. Esto, a su vez, contribuye significativamente a algunos de los mayores desafíos de la transición energética: la estabilización de las redes eléctricas y el almacenamiento a gran escala de energía renovable.

Avances en el ámbito del Power to X

Son muchas las organizaciones que ya están implementando este tipo de soluciones Power to X en todo el mundo.

Por un lado, Air Liquide ha creado una planta de Power to Hydrogen en Dinamarca, alimentada por energía eólica, donde se produce hidrógeno mediante electrólisis, que se emplea en la industria y en el sector del transporte y que contribuye a balancear la red eléctrica.

En la Región Autónoma de Mongolia, la administración china ha instalado calderas eléctricas con una capacidad de 50 MW, las cuales se alimentan mediante el exceso de producción de los aerogeneradores de la zona. Ese calor generado (Power to Heat) se distribuye para calefacción, reemplazando las calderas de carbón de la zona.

Por último, la compañía del gigante Airbus está apostando por la tecnología Power to Liquid para producir combustible alternativo que tenga una alta densidad energética apta para sus vuelos de larga distancia. Se espera que en 2025 ya pueda producirlo en el ámbito industrial.

El futuro es renovable

La necesidad climática, así como la apuesta pública por las energías renovables, está facilitando el crecimiento de las tecnologías Power to X. Y es que el potencial que tienen para transformar la generación, el almacenamiento y la distribución de energía hace que se alcen como una pieza clave en la transición energética.

En este contexto, Power to X brinda una oportunidad única para dejar atrás los combustibles fósiles y avanzar hacia una matriz energética más limpia y sostenible. Por esta razón, se vuelve imprescindible invertir en la investigación, el desarrollo y el despliegue de estas tecnologías, con el objetivo de abrazar y apoyar esta revolución energética donde la energía sea más limpia, asequible y accesible para todos. La tecnología Power-to-X es un pilar esencial en este viaje hacia un futuro donde la energía renovable sea la norma y no la excepción.

En este sentido, la apuesta por las fuentes renovables y la innovación en el ámbito de la energía son la seña de identidad de Cuerva. Somos nativos renovables y, desde nuestros inicios, producimos energía limpia en toda nuestra cadena de valor. Sin ir más lejos, 80 años más tarde, somos especialistas en renovables y contamos con seis centrales hidroeléctricas en España y Panamá, dos plantas fotovoltaicas y cuatro parques eólicos en España.

¿Quieres ser parte del cambio hacia una matriz energética más limpia? Contáctanos y te mostramos cómo puedes hacerlo realidad.

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Sobre el autor

Manuel Juárez Pérez, Ingeniero de Desarrollos Renovables en Cuerva
Manuel Juárez Pérez es Ingeniero Técnico Industrial en el departamento de Desarrollos de Generación en Cuerva. Incorporado a Cuerva en abril de 2022, analiza la prefactibilidad técnica de los posibles proyectos renovables. Además, da apoyo en el seguimiento y control de la tramitación de los proyectos y de la contratación de terrenos.
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