El futuro del hidrógeno

Ha llegado el momento de aprovechar el potencial del hidrógeno para desempeñar un papel clave en un futuro energético limpio, seguro y asequible. A petición del gobierno de Japón en el marco de su presidencia del G20, la Agencia Internacional de la Energía (AIE) ha elaborado este histórico informe para analizar la situación actual del hidrógeno y ofrecer orientaciones sobre su desarrollo futuro. El informe concluye que el hidrógeno limpio goza actualmente de un impulso político y empresarial sin precedentes, con un número de políticas y proyectos en todo el mundo en rápida expansión. Concluye que ahora es el momento de ampliar las tecnologías y reducir los costes para permitir que el hidrógeno se utilice de forma generalizada. Las recomendaciones pragmáticas y prácticas que se ofrecen a los gobiernos y a la industria permitirán aprovechar al máximo este creciente impulso.

El hidrógeno puede ayudar a afrontar varios retos energéticos críticos. Ofrece formas de descarbonizar una serie de sectores -como el transporte de larga distancia, los productos químicos y la siderurgia- en los que está resultando difícil reducir significativamente las emisiones. También puede contribuir a mejorar la calidad del aire y a reforzar la seguridad energética. A pesar de unos objetivos climáticos internacionales muy ambiciosos, las emisiones mundiales de CO2 relacionadas con la energía alcanzaron un máximo histórico en 2018. La contaminación del aire exterior también sigue siendo un problema acuciante, con alrededor de 3 millones de personas que mueren prematuramente cada año.

El hidrógeno es versátil. Las tecnologías ya disponibles hoy en día permiten que el hidrógeno produzca, almacene, mueva y utilice la energía de diferentes maneras. Hay una gran variedad de combustibles capaces de producir hidrógeno, como las energías renovables, la energía nuclear, el gas natural, el carbón y el petróleo. Puede transportarse en forma de gas por oleoductos o en forma líquida por barcos, como el gas natural licuado (GNL). Puede transformarse en electricidad y metano para abastecer de energía a los hogares y a la industria, y en combustibles para coches, camiones, barcos y aviones.

El hidrógeno puede permitir que las energías renovables aporten una contribución aún mayor. Tiene el potencial de ayudar con la producción variable de las energías renovables, como la solar fotovoltaica (FV) y la eólica, cuya disponibilidad no siempre se ajusta a la demanda. El hidrógeno es una de las principales opciones para almacenar la energía de las energías renovables y parece prometedor como opción de bajo coste para almacenar la electricidad durante días, semanas o incluso meses. El hidrógeno y los combustibles a base de hidrógeno pueden transportar la energía de las energías renovables a largas distancias, desde regiones con abundantes recursos solares y eólicos, como Australia o América Latina, hasta ciudades hambrientas de energía situadas a miles de kilómetros de distancia.

En el pasado, el hidrógeno ha tenido falsos comienzos; esta vez podría ser diferente. Los recientes éxitos de la energía solar fotovoltaica, la eólica, las baterías y los vehículos eléctricos han demostrado que la política y la innovación tecnológica tienen el poder de construir industrias globales de energía limpia. Con un sector energético mundial en transformación, la versatilidad del hidrógeno está atrayendo un mayor interés por parte de un grupo diverso de gobiernos y empresas. El apoyo procede de gobiernos que importan y exportan energía, así como de proveedores de electricidad renovable, productores de gas industrial, empresas de electricidad y gas, fabricantes de automóviles, compañías petroleras y de gas, grandes empresas de ingeniería y ciudades. Las inversiones en hidrógeno pueden ayudar a fomentar un nuevo desarrollo tecnológico e industrial en las economías de todo el mundo, creando puestos de trabajo cualificados.

El hidrógeno puede tener un uso mucho más amplio. En la actualidad, el hidrógeno se utiliza sobre todo en el refinado de petróleo y en la producción de fertilizantes. Para que contribuya de forma significativa a las transiciones energéticas limpias, también debe adoptarse en sectores en los que actualmente está casi totalmente ausente, como el transporte, los edificios y la generación de energía.

Sin embargo, el uso limpio y generalizado del hidrógeno en las transiciones energéticas globales se enfrenta a varios retos:

• Producir hidrógeno a partir de energía baja en carbono es costoso en la actualidad. Según un análisis de la AIE, el coste de la producción de hidrógeno a partir de electricidad renovable podría reducirse en un 30% de aquí a 2030 como resultado de la disminución de los costes de las energías renovables y del aumento de la producción de hidrógeno. Las pilas de combustible, los equipos de repostaje y los electrolizadores (que producen hidrógeno a partir de electricidad y agua) pueden beneficiarse de la fabricación en masa.
• El desarrollo de la infraestructura del hidrógeno es lento y frena su adopción generalizada. Los precios del hidrógeno para los consumidores dependen en gran medida del número de estaciones de servicio que haya, de la frecuencia con que se utilicen y de la cantidad de hidrógeno que se suministre al día. Es probable que para solucionar esto se requiera una planificación y coordinación que reúna a los gobiernos nacionales y locales, la industria y los inversores.
• El hidrógeno se suministra hoy casi en su totalidad a partir del gas natural y el carbón. El hidrógeno ya está entre nosotros a escala industrial en todo el mundo, pero su producción es responsable de emisiones anuales de CO2 equivalentes a las de Indonesia y el Reino Unido juntas. Aprovechar esta escala existente en el camino hacia un futuro de energía limpia requiere tanto la captura de CO2 de la producción de hidrógeno a partir de combustibles fósiles como un mayor suministro de hidrógeno a partir de electricidad limpia.
• La normativa limita actualmente el desarrollo de una industria de hidrógeno limpia. El gobierno y la industria deben trabajar juntos para asegurar que las regulaciones existentes no sean una barrera innecesaria para la inversión. El comercio se beneficiará de las normas internacionales comunes para la seguridad del transporte y el almacenamiento de grandes volúmenes de hidrógeno y para rastrear los impactos ambientales de los diferentes suministros de hidrógeno.

La AIE ha identificado cuatro oportunidades a corto plazo para impulsar el hidrógeno en el camino hacia su uso limpio y generalizado. Centrarse en estos trampolines del mundo real podría ayudar al hidrógeno a alcanzar la escala necesaria para bajar los costes y reducir los riesgos para los gobiernos y el sector privado. Aunque cada oportunidad tiene un propósito distinto, las cuatro también se refuerzan mutuamente.

1. Hacer de los puertos industriales los centros neurálgicos para ampliar el uso del hidrógeno limpio. En la actualidad, gran parte de la producción de refinado y productos químicos que utilizan hidrógeno basado en combustibles fósiles ya se concentra en zonas industriales costeras de todo el mundo, como el Mar del Norte en Europa, la Costa del Golfo en Norteamérica y el sureste de China. Animar a estas plantas a cambiar a una producción de hidrógeno más limpia reduciría los costes globales. Estas grandes fuentes de suministro de hidrógeno también pueden abastecer de combustible a los barcos y camiones que prestan servicio en los puertos y alimentar otras instalaciones industriales cercanas, como las plantas siderúrgicas.
2. Aprovechar la infraestructura existente, como los millones de kilómetros de gasoductos de gas natural. La introducción de hidrógeno limpio para sustituir sólo el 5% del volumen de los suministros de gas natural de los países impulsaría significativamente la demanda de hidrógeno y reduciría los costes.
3. Ampliar el hidrógeno en el transporte a través de flotas, mercancías y corredores. Impulsar coches, camiones y autobuses de alto kilometraje para transportar pasajeros y mercancías a lo largo de rutas populares puede hacer que los vehículos de pila de combustible sean más competitivos.
4. Lanzar las primeras rutas marítimas internacionales del comercio del hidrógeno. Se pueden aprovechar las lecciones del exitoso crecimiento del mercado mundial de GNL. El comercio internacional de hidrógeno debe comenzar pronto si quiere tener un impacto en el sistema energético mundial.

La cooperación internacional es vital para acelerar el crecimiento del hidrógeno versátil y limpio en todo el mundo. Si los gobiernos trabajan para aumentar el hidrógeno de forma coordinada, puede ayudar a estimular las inversiones en fábricas e infraestructuras que reducirán los costes y permitirán compartir conocimientos y mejores prácticas. El comercio del hidrógeno se beneficiará de las normas internacionales comunes. Como organización mundial de la energía que abarca todos los combustibles y todas las tecnologías, la AIE seguirá proporcionando un análisis riguroso y asesoramiento político para apoyar la cooperación internacional y realizar un seguimiento eficaz de los avances en los próximos años.

Como hoja de ruta para el futuro, ofrecemos siete recomendaciones clave para ayudar a los gobiernos, las empresas y otros a aprovechar esta oportunidad para que el hidrógeno limpio desarrolle su potencial a largo plazo.