El avance del hidrógeno como una posible alternativa dentro de la transición energética enfrenta un desafío que no siempre aparece en los primeros planes: determinar si las tuberías y demás infraestructura utilizada actualmente para transportar gas pueden soportar este elemento de manera segura.
La preocupación principal está relacionada con un fenómeno conocido como fragilización por hidrógeno. Este proceso puede presentarse cuando el hidrógeno atómico penetra en determinados tipos de acero y zonas de soldadura, provocando una pérdida de ductilidad y favoreciendo la aparición o crecimiento de grietas.
Esto no significa que el hidrógeno destruya cualquier tubería metálica con la que entre en contacto. El comportamiento depende de diversos factores, entre ellos el tipo de acero, su microestructura, la presión, la temperatura, los ciclos de carga, los defectos que tenga el material y las tensiones acumuladas.
Por esta razón, la pregunta no es simplemente si una tubería puede transportar hidrógeno, sino si una combinación específica de materiales, fabricación y condiciones de operación puede hacerlo de manera segura.
Otro problema está relacionado con el tamaño de la molécula de hidrógeno. Al ser extremadamente pequeña, puede escapar con mayor facilidad a través de determinados sellos, conexiones y componentes que funcionan adecuadamente con gas natural.
Las posibles fugas no dependen únicamente de la resistencia de las paredes de las tuberías. También es necesario revisar juntas, empaquetaduras, válvulas, conexiones y sistemas destinados a detectar escapes.
El reto adquiere importancia por las enormes diferencias entre la infraestructura existente para el gas natural y la dedicada específicamente al hidrógeno. De acuerdo con los datos citados por Muy Interesante, Estados Unidos contaba con más de 2.575 kilómetros de tuberías dedicadas al hidrógeno, frente a aproximadamente 4.8 millones de kilómetros de red de gas natural.
La existencia de una extensa red de gas natural no significa que pueda convertirse automáticamente para transportar hidrógeno. Cada componente debe someterse a una evaluación antes de determinar si puede reutilizarse, necesita modificaciones o debe ser sustituido.
En este proceso, las tuberías modernas con acero bien identificado pueden convertirse en candidatas para ser reutilizadas o reacondicionadas. En cambio, las instalaciones antiguas cuyo historial sea desconocido requieren una revisión mucho más detallada.
Las soldaduras representan uno de los puntos que necesitan mayor atención. En estas zonas pueden existir características de la microestructura y tensiones residuales que influyan en la aparición y propagación de grietas cuando el material está expuesto al hidrógeno.
Las válvulas, accesorios y compresores también deben ser revisados. Los sellos pueden presentar problemas de estanqueidad y los sistemas de compresión requieren materiales, lubricantes y condiciones de operación compatibles con el nuevo gas.
El almacenamiento tampoco puede darse por seguro. Los depósitos que trabajan a alta presión deben ser recalificados tomando en cuenta su historial, los ciclos de presión, la fatiga del material y la posibilidad de permeación del hidrógeno.
Además, transportar una mezcla de hidrógeno y gas natural no representa exactamente el mismo desafío que utilizar hidrógeno puro. La concentración de hidrógeno modifica las condiciones de operación y puede generar diferentes exigencias para motores, turbinas, medidores y otros equipos.
Por ello, no existe un porcentaje de mezcla que pueda considerarse universalmente seguro para todas las redes. Una infraestructura que sea adecuada para determinada concentración tampoco queda automáticamente preparada para trabajar con hidrógeno puro.
Los equipos que utilizan el gas para generar energía enfrentan sus propios retos. En turbinas y quemadores, por ejemplo, la velocidad de la llama y el riesgo de retroceso pueden ser diferentes a los registrados con gas natural, por lo que se necesitan modificaciones en inyectores, sistemas de control y sensores.
El desafío comienza incluso antes de que el hidrógeno llegue a las tuberías. Su producción mediante electrolizadores depende de determinados materiales y metales cuya disponibilidad puede convertirse en otro cuello de botella para el crecimiento de esta tecnología.
Los electrolizadores alcalinos pueden requerir cantidades importantes de níquel, mientras que los sistemas de membrana de intercambio de protones utilizan metales como platino e iridio. Este último resulta especialmente relevante debido a que su producción mundial es limitada y está vinculada principalmente a la minería del platino.
La Agencia Internacional de la Energía estima que la demanda mundial de hidrógeno superó los 100 millones de toneladas durante 2025. Sin embargo, el hidrógeno de bajas emisiones representó apenas una pequeña parte de ese volumen, lo que muestra la magnitud del reto para ampliar su participación en la transición energética.
El panorama no significa que el uso del hidrógeno sea inviable. Por el contrario, la infraestructura existente puede ofrecer oportunidades para desarrollar proyectos, pero requiere estudios específicos y controles antes de realizar conversiones a gran escala.
La recomendación que se desprende del análisis es evaluar cada elemento por separado. Una tubería puede estar en condiciones de continuar operando, mientras que una soldadura, una válvula, un compresor o una junta pueden necesitar ser reemplazados.
La idea de aprovechar los gasoductos existentes puede reducir costos y acelerar la expansión del hidrógeno, pero hacerlo sin conocer las características de cada componente podría generar riesgos.
En palabras sencillas, el problema no está únicamente en el tubo. La seguridad depende de toda la cadena que produce, comprime, transporta, almacena y utiliza el hidrógeno.
El desarrollo de una economía basada en este elemento dependerá, por tanto, no solo de producir más hidrógeno, sino de contar con materiales adecuados, sistemas de detección, infraestructura compatible y revisiones técnicas capaces de garantizar que las redes puedan operar de manera segura.
La conclusión es que la transición hacia el hidrógeno tendrá que avanzar paso a paso. Antes de reutilizar una infraestructura construida para otro combustible, será necesario determinar qué puede conservarse, qué debe repararse y qué componentes tendrán que ser sustituidos.
Muy Interesante
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