Hidrógeno verde: oportunidades y retos en la transición energética

Medía seis metros de largo y pesaba casi una tonelada. El tatarabuelo de los coches actuales, bautizado en su día como el gran carro mecánico, se levantaba del suelo sobre cuatro ruedas de cerca de dos metros de diámetro. Amanecía el siglo XIX y con él el primer vehículo de combustión interna de la historia. En el centro de todo, el motor de Rivaz, bautizado en honor a su inventor Isaac de Rivaz. Un motor que funcionaba a base de hidrógeno.

El hidrógeno como combustible puede sonarnos hoy a futuro, pero en realidad lleva muchos años presente como alternativa para usos industriales. Ahora, el llamado hidrógeno verde, en cuya producción se usa electricidad de origen renovable y no se generan gases de efecto invernadero (GEI), está llamado a ganar protagonismo en la transición energética.

Para qué sirve el hidrógeno verde en la transición energética

“Pero para que el hidrógeno tenga una contribución significativa en la transición energética, debe ser adoptado en sectores donde está ausente, como el transporte, los edificios y la generación de energía”. Según el panel de expertos de The Conversation, los casos en los que el hidrógeno verde puede ser más útil para avanzar en la transición energética son:

• Transporte pesado y ferroviario: La electrificación de los vehículos ligeros es una opción real, pero el uso de baterías se vuelve complicado en vehículos de gran tonelaje y trenes. En estos casos, el hidrógeno puede ser una alternativa para acelerar la descarbonización del transporte. Eso sí, siempre que su producción se haga a partir de la electrólisis del agua con energías renovables y no a partir de combustibles fósiles.
• Aviación: Igual que en el caso anterior, contar con grandes aviones eléctricos es imposible con el estado actual de la tecnología.
• Almacenaje energético: Las energías renovables son una fuente intermitente de electricidad. Para usarlas de forma estable, es necesario almacenarlas; y el hidrógeno es una clara alternativa para guardar energía en momentos de exceso de producción.
• Industria pesada: Hoy por hoy, industrias como la petroquímica o todas aquellas que necesitan altas temperaturas no pueden depender de la electricidad. El hidrógeno es ya una alternativa en muchas de ellas y podría ganar relevancia en la transición energética industrial a corto plazo.

Retos del hidrógeno verde

Sin embargo, el futuro del hidrógeno está plagado de retos. Desde su producción limpia –en la actualidad, más del 90 % se genera a partir de combustibles fósiles– hasta su almacenamiento, pasando por definir aquellos sectores en los que sea más eficiente y seguro su uso. En la implementación en algunos de estos sectores, encontramos las siguientes dificultades:

• Sustituir los combustibles pesados que se usan hoy en día en la aviación por hidrógeno tampoco será fácil. La menor densidad energética de este elemento implica que los aviones deberán ser rediseñados para cargar con más peso. Además, la alta volatilidad del hidrógeno hace que se multipliquen los riesgos para la seguridad.
• En cuanto al almacenaje energético, el mayor reto es el almacenaje del gas. Al ser tan ligero, es prácticamente imposible evitar fugas constantes.

En el camino, eso sí, reconocen que quedan muchas incógnitas por resolver.

Ventajas del hidrógeno verde

“El hidrógeno y la energía tienen una larga historia compartida. Es liviano, almacenable, energéticamente denso y no produce emisiones directas de contaminantes o gases de efecto invernadero”, explican en el informe 'The Future of Hydrogen' de la Agencia Internacional de la Energía (AIE). Asimismo, el hidrógeno permite, al menos sobre el papel, una transición tranquila: eliminar emisiones sin alterar el sistema económico.

Apoyo público y oportunidades económicas

La demanda de hidrógeno para usos industriales no ha dejado de crecer en los últimos 50 años. Según los últimos datos de la AIE, anualmente se producen cerca de 100 millones de toneladas de hidrógeno, pero la inmensa mayoría sigue obteniéndose a partir de combustibles fósiles (principalmente gas natural y carbón, conocidos como hidrógeno gris y marrón). Esta demanda está llamada a multiplicarse y transformarse en los próximos años gracias, sobre todo, a una nueva ola de apoyo público e industrial que ha visto en el hidrógeno verde (generado de forma limpia con renovables) un camino indispensable para acelerar la transición energética.

La mayor apuesta hasta el momento se ha producido desde la Unión Europea, que ha situado el hidrógeno renovable como uno de los pilares de su Pacto Verde (Green Deal). Aunque inicialmente se impulsó como motor de la recuperación pospandemia, hoy la estrategia se ha acelerado drásticamente a través del plan REPowerEU para garantizar la independencia energética. La hoja de ruta comunitaria ya ha fijado objetivos matemáticos para 2030: producir 10 millones de toneladas de hidrógeno verde en suelo europeo e importar otros 10 millones. Para lograrlo, la nueva legislación europea ya obliga a descarbonizar la producción actual, exigiendo a la industria que casi la mitad del hidrógeno que consuma a final de la década sea estrictamente verde, preparándolo para un despliegue masivo como alternativa madura en los años siguientes.

La estrategia de la UE pasa por subvencionar fuertemente esta industria emergente para cerrar la brecha en los costes de producción. En la actualidad, el hidrógeno fósil cuesta alrededor de 1,5 a 2 euros por kilo (variando en función del precio del gas y el petróleo) y el verde promedia los 5,5 euros por kilo en su producción sin ayudas. Ninguno de ellos es competitivo por sí solo frente a gases como el metano. Aunque los costes de la electrólisis cayeron drásticamente en la década pasada, la reciente inflación global ha frenado ese desplome. Por ello, la UE ha dejado de esperar a que la tecnología se abarate sola y ha activado el Banco Europeo del Hidrógeno, un mecanismo de subastas que ya está inyectando primas económicas directas a los productores por cada kilo generado, buscando convertir el hidrógeno verde en una alternativa asequible y competitiva para 2030.

Los compromisos del Acuerdo de París para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero a cero antes de mitad de siglo están forzando a cada vez más empresas y países a apostar por estrategias de descarbonización ambiciosas. Esto, unido al espaldarazo público que suponen estrategias como la de la Unión Europea, hace que muchos analistas hayan señalado las oportunidades económicas del hidrógeno verde.

Según los últimos pronósticos de la gran banca de inversión, la economía del hidrógeno multiplicará exponencialmente su valor en las próximas décadas. De los más de 200.000 millones de dólares que mueve en la actualidad el sector tradicional, firmas como Morgan Stanley o Goldman Sachs estiman que el ecosistema limpio pasará a superar los 11 billones de dólares a mitad de siglo. Ante esta colosal inyección de capital, surge la pregunta definitiva: ¿es el hidrógeno verde la solución a la transición energética?

“El hidrógeno es una solución para determinadas funciones. Pero para sustituir a los miles de millones de toneladas de petróleo equivalente que consume el mundo anualmente no lo es”, explica Pedro Prieto, vicepresidente de la Asociación para el Estudio de los Recursos Energéticos (AEREN).“Para producir y transportar el hidrógeno hay que gastar más energía que la que luego se consigue cuando se quema. Es decir, el hidrógeno libre en la naturaleza no existe. No es una fuente de energía como tal, sino un vector energético”.