Para la producción de hidrógeno limpio, la industria tiene a su disposición dos métodos principales. Uno, el que se conoce como hidrógeno verde, implica el uso de agua para separar el O2 del H2. El otro, el hidrógeno de bajas emisiones, utiliza combustibles fósiles para capturar el CO2 producido. Actualmente, la industria apenas utiliza ninguno de estos métodos. Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), más del 99% del hidrógeno producido el año pasado provino de combustibles fósiles en procesos que no capturan CO2. Este resultado se traduce en que las 95 millones de toneladas de hidrógeno producidas el año pasado generaron emisiones de 900 millones de toneladas de CO2.
La fuente de estos datos es el informe "Global Hydrogen Review 2023", presentado en Madrid por la Agencia Internacional de la Energía. Este documento abarca la última actualización a nivel mundial sobre la producción de hidrógeno, tanto el generado a partir de agua y energías renovables (hidrógeno verde) como el producido a partir de combustibles fósiles (hidrógeno azul o marrón).
La demanda de hidrógeno verde no está a la altura de lo necesario: los proyectos
Son principalmente las refinerías, que son también sus principales consumidores, las encargadas de producir hidrógeno. Un ejemplo destacado es Repsol, que lidera la producción y el consumo de hidrógeno en España. Sin embargo, existen otros sectores que también lo utilizan en sus procesos industriales, como el sector farmacéutico. Este gas desempeña un papel crucial en la fabricación de productos como fertilizantes o amoníaco.
Más de 40 países han desarrollado estrategias nacionales para el hidrógeno, pero el "de bajas emisiones" representa menos del 1% de la producción y el consumo total de hidrógeno a nivel mundial. En otras palabras, más del 99% del hidrógeno utilizado actualmente se produce a partir de combustibles fósiles con emisores de CO2.
Según el informe de la AIE, la producción anual de hidrógeno "de bajas emisiones" podría alcanzar aproximadamente las 38 millones de toneladas en 2030 si se concretan todos los proyectos anunciados (27 millones de toneladas basadas en electrólisis y 10 millones de toneladas con captura de carbono). Este crecimiento representaría casi un 50% más en comparación con las proyecciones del informe del año pasado.
Sin embargo, solo el 4% de estos proyectos cuenta con una decisión de inversión confirmada o se encuentra en fase de desarrollo, principalmente en Europa y China, aunque se observa una tendencia al alza en otras regiones como América Latina, Australia, Nueva Zelanda y Norteamérica.
La demanda se presenta como uno de los principales desafíos para el hidrógeno. Muchos expertos ven una discrepancia significativa entre la cantidad de proyectos en marcha y la falta de una demanda clara y sustancial. La AIE admite que la creación de demanda avanza a un ritmo considerablemente más lento que los objetivos de producción. Aunque los compromisos gubernamentales para la producción de hidrógeno "de bajas emisiones" ascienden actualmente a 35 millones de toneladas, la creación de demanda se limita a aproximadamente 14 millones de toneladas. Las medidas adoptadas por diversos gobiernos, la colaboración internacional y los acuerdos en el sector privado, incluyendo pequeños acuerdos de compra no vinculantes, no están siendo suficientes para equiparar los objetivos de producción.
Según el informe, la demanda de hidrógeno en 2022 alcanzó aproximadamente los 95 millones de toneladas, un aumento del 3% con respecto al año anterior. Sin embargo, solo el 0,6% de ese hidrógeno fue categorizado como "de bajas emisiones". La producción y el uso de esas 95 millones de toneladas de hidrógeno generó 900 millones de toneladas de CO2.
El hidrógeno de bajas emisiones es esencial en sectores de alto consumo energético, los más difíciles de descarbonizar, como la industria química, el refinado, la producción de acero, el transporte marítimo y la aviación. Bermúdez admitió que su desarrollo es lento y que, para alcanzar su máximo potencial, se necesitarán avances tecnológicos, regulaciones más sólidas y un aumento significativo en la demanda. En la actualidad, la demanda se concentra principalmente en los sectores industriales y en la refinación, con menos del 0,1% proveniente de nuevas aplicaciones en industrias pesadas, transporte y generación de electricidad.
La mayoría de los proyectos de producción de hidrógeno de bajas emisiones que cuentan con planes de inversión están vinculados a aplicaciones de hidrógeno ya existentes, lo que implica descarbonizar la producción actual de hidrógeno.
El problema de los costes económicos
A esta situación se suma el difícil contexto económico actual. Los nuevos proyectos se enfrentan a costes en aumento, incluida una alta inflación y tasas de interés elevadas, que se suman a los costes iniciales ya de por sí elevados, poniendo en peligro la rentabilidad a largo plazo. La AIE estima que un aumento del 3% en el coste del capital representa un aumento del 30% en el coste del hidrógeno. A pesar de este escenario desafiante, el desarrollo de electrolizadores, las máquinas que separan la molécula del agua para aislar el hidrógeno del oxígeno, está empezando a acelerarse.
Según la AIE, si todos los proyectos anunciados se llevan a cabo, se alcanzaría un total de 420 GW de electrólisis para 2030, lo que representa un aumento del 75% en comparación con las previsiones de la edición 2021 del mismo informe. También señala una tendencia hacia proyectos de mayor tamaño, liderados por China. En la actualidad, la capacidad instalada de proyectos con electrólisis es de 14 gigavatios, concentrada principalmente en Europa y China.
Las proyecciones sobre los costes de producción del hidrógeno en el escenario de cero emisiones netas para 2050 parecen haber mejorado. El informe asegura que varias regiones del mundo cuentan con recursos renovables excepcionales para producir hidrógeno a partir de agua y con energías renovables como la solar y la eólica. En el mejor de los casos, dentro de siete años, en 2030, podrían acercarse a 1,5 dólares/kg de H2.
Hidrogenoductos o como llevar el hidrógeno verde a donde se demanda
Otra barrera significativa a superar es la falta de infraestructuras necesarias para conectar las áreas de producción con las de demanda. En comparación con los alrededor de un millón de kilómetros de gasoductos en operación, 60.000 kilómetros en construcción y 150.000 kilómetros en proyectos sobre el papel, la realidad de los hidrogenoductos es bastante diferente.
Actualmente, hay apenas 5.000 kilómetros de estas conducciones especiales operativas en todo el mundo, principalmente en los Estados Unidos y Europa. Según el informe de la AIE, la mayoría de estas son relativamente pequeñas, con diámetros de menos de 18 pulgadas, y conectan exclusivamente refinerías con complejos químicos, todos en tierra firme. No existe ningún hidrogenoducto submarino en el mundo en la actualidad, aunque hay planes para uno entre la península ibérica y Marsella por parte de Francia, España y Portugal, que por ahora se encuentra en la fase de planificación.
No es un caso único. Muchos otros proyectos de hidrogenoducto están en la misma situación, es decir, existen solo en el papel. Según la AIE, hay aproximadamente 30.000 kilómetros de hidrogenoductos en proyecto, pero advierte de que las decisiones finales de inversión asociadas a estos proyectos son "mínimas", concretamente menos de 100 kilómetros.
