El hidrógeno está adquiriendo cada vez más importancia como alternativa energética al petróleo y al gas, pero si es realmente respetuoso con el clima depende de cómo se produzca.
El Instituto Fraunhofer para la Investigación e Innovación de Sistemas (ISI) en Alemania evaluó más de 100 verificaciones de hechos sobre la sustancia y determinó dónde el hidrógeno se convertirá en la tecnología preferida, dónde no y qué es necesario para su éxito.
El hidrógeno se puede producir de diferentes formas. Al fin y al cabo, sigue siendo un gas cuyas moléculas están formadas por dos átomos de hidrógeno cuyo origen no resulta inmediatamente evidente.
El origen del hidrógeno varía considerablemente. El hidrógeno gris y negro o marrón se produce a partir de gas (gris) o carbón (negro o marrón) y genera dióxido de carbono (CO2).
El hidrógeno azul y turquesa también se produce a partir de gas, pero el CO2 producido se captura y almacena (azul) o el carbono se produce en forma sólida (turquesa).
En el caso del hidrógeno rojo, naranja o verde, el gas se produce por electrólisis. La clave aquí es de dónde viene la electricidad. Los autores citan la energía nuclear (roja), la biomasa (naranja) y las energías renovables como la eólica o la solar (verde).
El método de producción y los costos son esenciales.
Cuando se trata de hidrógeno, los orígenes importan, porque hoy en día el gas se produce en todo el mundo “casi en su totalidad” a partir de fuentes fósiles, principalmente gas natural y carbón. Para que contribuya significativamente a la protección del clima, la proporción de producción procedente de fuentes respetuosas con el clima tendría que aumentar enormemente. Los autores dicen que el hidrógeno sostenible “probablemente sólo estará disponible a mayor escala en la década de 2030”.
“En la actualidad, el hidrógeno verde en particular, producido a partir de energías renovables, es significativamente más caro que las alternativas fósiles”, dice el análisis. Los autores consideran que el hidrógeno gris es la opción más barata, entre 1 y 2 dólares por kilogramo. El hidrógeno verde cuesta actualmente entre 7 y 19 dólares el kilo y, por tanto, es mucho más caro. Sin embargo, se espera que esta cifra disminuya. Las predicciones difieren sobre la rapidez con la que esto sucederá. Los autores suponen que en 2030 seguirá costando al menos el doble que el hidrógeno gris.
Los mayores usuarios de hidrógeno en la actualidad son las refinerías y las plantas que producen amoníaco, que los autores predicen seguirán siendo importantes. Consideran que los sectores de producción de acero, transporte y energía serán otros compradores importantes en el futuro.
“El hidrógeno es particularmente relevante donde la electrificación directa alcanza límites físicos o económicos”, escriben los autores. En el sector del transporte, esto lo ven especialmente en el transporte de mercancías pesadas, el transporte marítimo internacional y la aviación.
El autor principal, Nils Bittner, no cree que el hidrógeno ahorre la calefacción de gas. “Los sistemas de calefacción de hidrógeno son técnicamente viables, pero no son rentables para su uso en hogares privados”, explica. “En el futuro previsible, no habrá suficiente hidrógeno de bajo coste disponible para un uso generalizado”. Sin embargo, cree que, dependiendo de las condiciones regionales, se podría considerar un mayor uso local, por ejemplo para calefacción urbana o para centrales combinadas de calor y energía.
Bittner también se muestra escéptico sobre el uso de hidrógeno para almacenar la energía necesaria para suministrar electricidad. Producir hidrógeno verde con el objetivo de volver a generar electricidad a partir de él actualmente sólo tiene sentido “en casos excepcionales debido a las elevadas pérdidas de conversión”, por ejemplo en los generadores de emergencia.
China a la cabeza, Europa detrás
Hay mucho debate sobre el uso de automóviles propulsados por pilas de combustible de hidrógeno: algunos argumentan que podrían ayudar a proteger el clima, mientras que otros consideran que los beneficios son limitados.
Los autores estiman la producción mundial de hidrógeno de todo tipo en unos 100 millones de toneladas. El mayor productor es China, donde el gas se produce principalmente a partir del carbón.
La Unión Europea quiere producir 10 millones de toneladas de hidrógeno verde para 2030. Alemania quiere producir alrededor de una cuarta parte. Pero esto no es suficiente para cubrir la demanda.
Industrialmente, Europa realmente se beneficiaría de una posición inicial sólida. Europa tiene una “base industrial históricamente fuerte en el campo de las tecnologías de electrólisis”, escriben los autores. “Análisis anteriores muestran que las empresas europeas a veces poseían alrededor del 60% de la capacidad mundial de fabricación de electrolizadores y alrededor del 40% de las patentes relevantes”. Las empresas alemanas también estuvieron muy activas.
Pero los acontecimientos actuales indican un cambio: “China en particular ha aumentado significativamente sus capacidades de producción en los últimos años y ahora ha desempeñado un papel central en la fabricación global de electrolizadores. »
