Desde la industria hasta el transporte, crecen los proyectos relacionados con el hidrógeno descarbonizado

En el contexto dual de la recuperación económica mundial y la emergencia climática, en 2021 el sector del hidrógeno vive un momento sin precedentes. En medio de anuncios de recaudación de fondos y un mayor apoyo gubernamental, las instalaciones que aprovechan el poder de este vector energético están proliferando en todo el mundo, provocando un cambio real en las cadenas de valor de los sectores involucrados. Desde la movilidad hasta las energías renovables, desde los productos químicos hasta la industria, presentamos una descripción general de las iniciativas de hidrógeno en varios sectores.

Publicado el 13 enero 2022

Con motivo de la publicación del Global Hydrogen Review 2021 de la Agencia Internacional de Energía (IEA), el director ejecutivo Fatih Birol, comentó: «En el pasado hemos experimentado falsos comienzos con el hidrógeno, por lo que no podemos dar por sentado el éxito. Pero esta vez, estamos viendo un progreso emocionante»¹. Si bien la AIE no subestima el problema del coste del hidrógeno verde, actualmente tres veces más caro de producir que su equivalente gris², el mercado, sin duda, se está moviendo en la dirección correcta. La capacidad global de los electrolizadores, la tecnología que permite extraer hidrógeno del agua utilizando electricidad, se ha duplicado en cinco años. Entre enero de 2019 y mediados de 2021, las compañías especializadas en la producción, distribución y uso de hidrógeno sortearon el revuelo provocado por la pandemia de la Covid-19 y lograron recaudar casi 9.500 millones de euros en fondos¹. El aumento sin precedentes de las fuentes de financiación ha acelerado el ritmo de muchos proyectos que se han materializado en diversos sectores alrededor del mundo.

Antes de la crisis sanitaria, el sector del transporte era responsable aproximadamente del 25 % de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero (GEI)¹. Como tal, se ha identificado como un área prioritaria en los objetivos climáticos internacionales. Pero existe una disparidad considerable entre países en cuanto al uso del hidrógeno como alternativa a los combustibles fósiles.

“En Asia, los proyectos de movilidad están mucho más avanzados y los fabricantes de automóviles han alcanzado un nivel de madurez mucho mayor en la búsqueda de proyectos en la fase comercial”, dice Charlotte de Lorgeril, socia de Sia Partners, donde dirige el departamento de Energía, Utilities y Medio Ambiente. La pionera japonesa lanzó el primer automóvil propulsado por hidrógeno en el mercado masivo en 2008. Alrededor de 5600 vehículos de pila de combustible circulaban por las carreteras japonesas en abril de 2021, de un total mundial de 40 000, y el país tiene como objetivo 200 000 vehículos para 2025. Grandes inversiones están en marcha para entregar el hidrógeno limpio necesario para cumplir con estas ambiciones, como en el caso de Toshiba, que ayudó a abrir una unidad de producción de hidrógeno de energía renovable de 10 MW en Fukushima en 2020.

Europa está más rezagada. “Estamos más en la etapa de proyecto de demostración. Esto destaca la importancia de la financiación pública, que puede impulsar las inversiones necesarias para pasar a una escala industrial y comercial «, dice de Lorgeril. Por poner un ejemplo, la compañía francesa Lhyfe inauguró en septiembre una unidad de producción de hidrógeno en la región de Vendée, en el oeste de Francia. La planta está conectada a parques eólicos cercanos y producirá inicialmente 300 kg de hidrógeno por día para luego llegar a una tonelada por día. El hidrógeno verde producido por esta unidad proporcionará combustible limpio para vehículos pesados, incluidos autobuses y vehículos de eliminación de basura en las áreas circundantes.

El sector de la aviación también tiene previsto explotar la innovación basada en el hidrógeno y no solo mediante la adopción de motores híbridos, que aún se encuentran en fase experimental. A finales de septiembre de 2021, se inauguró en Alemania la primera fábrica del mundo en producir queroseno sin carbono a gran escala. El queroseno verde (o e-queroseno) proporcionado por Atmosfair, una ONG alemana, es un excelente ejemplo de la economía circular aplicada al hidrógeno: la fábrica usa electrólisis para producir hidrógeno, que se combina con el CO2 capturado del aire para crear un combustible sintético, similar al combustible para aviones.

Mientras tanto, el sector ferroviario se ha embarcado en su propia transición. Los trenes de hidrógeno diseñados por Alstom con tracción libre de emisiones ya están en las vías de Alemania, Austria y los Países Bajos. En la primavera de 2021, el operador ferroviario estatal francés, SNCF, emitió el primer pedido oficial para los trenes de hidrógeno eléctrico ‘modo dual’ que pueden transportar hasta 220 pasajeros a 160 km/h con un alcance3 de 600 km. Para 2023, cuatro regiones francesas contarán con esta tecnología, que permite la sustitución de motores diésel por pilas de combustible, depósitos de hidrógeno y baterías.

Incluso en el sector del transporte marítimo, las cosas están cambiando, con algunos de los principales actores comprometidos con el establecimiento de objetivos que allanarán el camino para una reducción real de la contaminación generada por el sector, actualmente responsable del 2,9% de las emisiones de gases de efecto invernadero a nivel mundial. El líder danés Maersk ha anunciado que en 2023 lanzará un buque portacontenedores de cero emisiones que será propulsado al 100% por una síntesis verde de metanol. Y el grupo apunta aún más alto al fijarse el objetivo de tener toda la flota neutral en carbono para 2050.

Otra aplicación potencial importante del hidrógeno es la conversión de energía a gas (PtG), que utiliza energía generada a partir de fuentes de energía renovables intermitentes. Almacenada como hidrógeno, esta energía puede recuperarse mediante pilas de combustible y ponerse a disposición de los consumidores cuando sea necesario. En septiembre de 2021, comenzó en Guyana la construcción de la primera central eléctrica del mundo que utiliza hidrógeno verde y genera energía no intermitente⁴.

Situada en una zona no interconectada, es decir, en un territorio francés que no está en la red continental francesa, «esta innovadora central eléctrica abastecerá a 10.000 familias en Guyana las 24 horas durante un año», dice de Lorgeril, que no duda sobre el potencial PtG del hidrógeno. El promotor del proyecto, Hydrogène de France Energy, recaudó más de 130 millones de euros en bolsa en el verano de 2021.

Las aplicaciones industriales del hidrógeno verde también están cobrando impulso, especialmente en los sectores químico y siderúrgico. Dado que el gas es uno de los materiales básicos de la industria química y petroquímica, el uso a gran escala del hidrógeno verde ayudará a estimular una descarbonización real en los procesos productivos de estos sectores, históricamente grandes contaminadores. Uno de esos sectores es la producción de amoníaco, un compuesto de nitrógeno e hidrógeno utilizado en fertilizantes agrícolas. En el sector siderúrgico, Suecia y Francia han presentado planes para plantas que producirán acero con bajo contenido de carbono utilizando hidrógeno verde, incluida una futura planta de producción en Dunkerque que nace de la asociación entre Air Liquide y Arcelormittal. La necesidad vital de un cambio en los sectores industriales contaminantes está impulsando una reorganización de las instalaciones de fabricación: en Alemania, la ciudad portuaria de Hamburgo ha declarado planes ambiciosos, anunciando que para 2025 construirá un centro de hidrógeno europeo con uno de los electrolizadores más grandes del mundo, en sustitución de una antigua central eléctrica de carbón.

Desde la industria hasta la energía y el transporte, la proliferación de proyectos de hidrógeno en todo el mundo refleja «los problemas y desafíos relacionados con la soberanía y la independencia de las naciones exportadoras de petróleo», según de Lorgeril, quien argumenta que la geopolítica de la energía podría verse desde una perspectiva totalmente nueva, con el cambio potencial de poder hacia los jugadores de hidrógeno. Se avecina una batalla estratégica con múltiples desafíos, pero un ganador común: la Tierra.