Tendencias hacia el futuro de la energía: Hidrógeno

En últimas fechas se escucha cada vez más del potencial del hidrógeno como solución de energía limpia, y aunque su uso es creciente, no deja de estar ligado a complejidades de carácter político, económico y técnico. El número de países y empresas que se están comprometiendo con metas de reducción o eliminación de emisiones de dióxido de carbono es cada vez mayor, incluso las principales compañías de petróleo y gas a nivel mundial (aún con el impacto que la pandemia de COVID-19 tuvo en los precios del petróleo), y el hidrógeno es fundamental en esta transición.

El hidrógeno es “un portador de energía versátil que puede producirse a partir de un amplio rango de fuentes y se emplea de distintas maneras a lo largo de todo el sector energético”, según comenta Noé van Hulst, Representante de la Misión de Hidrógeno en el Ministerio de Asuntos Económicos y Política Climática de los Países Bajos, quien fungió como Presidente del Consejo de Gobierno de la IEA (2017 a 2018) y preside actualmente el Panel de Asesores de Alto Nivel de la IEA, vinculado a estudios de hidrógeno. 

Aunque la producción de hidrógeno aún es costosa, se espera que los precios disminuyan considerablemente en un lapso menor a diez años. 

La fuente de donde se obtiene el hidrógeno es de suma importancia y determina el tipo de hidrógeno y sus usos. El llamado hidrógeno gris se produce de manera industrial a partir del gas natural en un proceso conocido como reformación de metano a vapor, lo cual genera una cantidad significativa de emisiones de carbono. También existe el hidrógeno café, que se produce a través de la gasificación del carbón (o lignita) y también emite grandes cantidades de CO2 en su producción.

El hidrógeno azul es una versión más limpia, en la cual las emisiones de carbono se capturan y se almacenan o se reutilizan. La versión más limpia es el hidrógeno verde, el cual se genera a partir de fuentes de energía renovable y no produce emisiones de carbono.

En este caso, los precios de los primeros dos tipos de hidrógeno están vinculados a los precios del gas natural, que a su vez están sujetos a la volatilidad de los mercados. Aunque el hidrógeno gris es el más barato de los 3, se le deben sumar los costos asociados a las emisiones de CO2, las cuales tienen cada vez menos aceptación en un mundo que se mueve hacia la descarbonización.

Para el hidrógeno azul, aunque también se genera a partir de gas natural, sus costos aumentan debido al sistema de captura, utilización y almacenamiento de carbono (conocido como CCUS por sus siglas en inglés), aunque de acuerdo con las predicciones de la IEA estos precios tenderán a disminuir a medida que las tarifas de emisiones de CO2 aumenten con el tiempo y los procesos de CCUS se estandaricen. No obstante, se le considera un paso esencial para llegar a una economía de hidrógeno verde por ser un punto de partida para comenzar a escalar esta adopción.

El hidrógeno verde se produce por electrólisis del agua, la cual se realiza con energía renovable, de tal manera que su costo está ligado al costo de generación de energía, además del costo el proceso en sí, pues la capacidad global para este es limitada y costosa hasta el momento, aunque se espera una drástica disminución de hasta un 70% en menos de 10 años, además de la enorme disminución en los precios de la energía renovable en ciertas regiones del mundo a las que les favorece una mayor irradiación solar y potencial eólico. Debido a lo anterior, la disminución de los costos podría ocurrir aún antes de lo esperado y en estos países podría producirse hidrógeno verde tanto para aplicaciones domésticas como para exportación.

Grandes empresas como Engie han incursionado en los mercados de hidrógeno, y al igual que ciertos países como Japón, han establecido metas de costos para el hidrógeno verde a largo plazo (10 y 20 años, respectivamente). Sin embargo, esto no excluye un uso cada vez mayor en próximos años.

El hidrógeno verde puede emplease en procesos industriales, por ejemplo, para aquellos relacionados con la producción de automóviles en los que se utilice acero libre de CO2 sin que esto represente impacto significativo en el costo en el producto final, pues puede aumentar entre 1 y 3%, pero este no es el único proceso industrial en el que puede utilizarse el hidrógeno verde y países como Francia han incluso establecido metas claras del porcentaje de uso de este insumo en la industria en los próximos años.

Sin duda, las políticas públicas de los países y el impulso que le den a la transición energética podrán lograr una adopción cada vez mayor y procesos conjuntos que contribuyan a desarrollar la infraestructura necesaria para los procesos de producción y transporte de este insumo, además de una disminución en los costos en general.

En siguientes entregas abordaremos más aspectos de los proyectos actuales de hidrógeno, aplicaciones, grados de adopción en otros países y más de los aspectos necesarios para transitar hacia una economía de hidrógeno libre de emisiones.

 

Fuentes:

IEA (2019), The clean hydrogen future has already begun, IEA, Paris https://www.iea.org/commentaries/the-clean-hydrogen-future-has-already-begun

DNV-GL (2020), “Heading for Hydrogen. The oil and gas industry’s outlook for hydrogen, from ambition to reality.” DNV-GL AS, Norway.