El número y la escala de proyectos que utilizan y fabrican hidrógeno verde, un gas que libera energía cuando se quema sin emitir dióxido de carbono, está creciendo rápidamente. Si su construcción va según lo planeado, un gasoducto submarino de 2.500 millones de euros (2.180 millones de libras esterlinas) transportará "hidrógeno verde" de España a Francia a partir de 2030.
En los EE.UU., se están mejorando algunas centrales eléctricas para permitir que el hidrógeno se mezcle con gas fósil, y la compañía petrolera noruega Equinor se está asociando con Thermal SSE para construir una planta de energía de "hidrógeno azul" de 1.800 megavatios (MW) en Gran Bretaña.
Mientras tanto, China dio a conocer un plan en marzo que incluye el despliegue de 50.000 vehículos de hidrógeno para 2025 y, a principios de diciembre, los primeros tractores y carretillas elevadoras que funcionan con hidrógeno salieron de la línea de ensamblaje en una nueva planta en la provincia de Guangdong.
Cómo se produce el hidrógeno
El hidrógeno se produce de múltiples maneras. Se utiliza un espectro de color para simplificarlo. El hidrógeno "gris" y "marrón/negro" proviene de gas fósil (metano) y carbón (carbón, marrón o negro) respectivamente, un proceso que, por cada tonelada de hidrógeno, emite entre diez y 12 toneladas de CO₂ para hidrógeno gris y 18 a 20 para el marrón.
El hidrógeno "azul" tiene el mismo proceso, excepto que se supone que el dióxido de carbono se captura y almacena bajo tierra. Y el hidrógeno "verde" se define convencionalmente como generado a partir de la división del agua en hidrógeno y oxígeno utilizando electricidad renovable.
Pero solo el 0,04% del hidrógeno es verde y el hidrógeno azul es menos del 1%. El resto es de color gris o marrón, la mayor parte del cual se utiliza en las refinerías de petróleo y para la fabricación de amoníaco y metanol. Es una industria enorme que emite más CO₂ que toda Gran Bretaña y Francia juntas.
Altos precios del gas, oportunidad para el hidrógeno verde
Se espera que un lado positivo de los altos precios actuales del gas hagan que el hidrógeno verde se convierta en una alternativa rentable a los combustibles sucios en calderas, camiones cisterna y hornos de acerías. Desafortunadamente, sin una reforma del mercado eléctrico, es probable que esta oportunidad se desperdicie.
Y mientras se intensifica el rumor sobre la economía del hidrógeno, una mirada más cercana sugiere que el combustible es menos que una punta de lanza para una transición ecológica y más el tema de una elaborada operación de cebo y cambio por parte de las compañías petroleras.
Los verdaderos colores del hidrógeno
Hidrógeno verde
El hidrógeno verde es esencial para la descarbonización: para reemplazar los combustibles fósiles en la fabricación de acero, la producción de amoníaco para fertilizantes y posiblemente el transporte marítimo y por carretera, procesos que son difíciles de electrificar.
Algo de hidrógeno verde está sombreado con tonos más sucios. Entonces, no es simplemente que en su producción se desperdicie mucha energía en la doble transformación de electricidad a gas y luego a combustible. Pero quemar hidrógeno también emite óxidos de nitrógeno, contaminantes del aire relacionados con enfermedades respiratorias y lluvia ácida.
Si se aumenta la producción de hidrógeno verde para que desempeñe un papel económico importante para 2050, su demanda de agua dulce superará una cuarta parte del consumo anual mundial actual, con el riesgo de escasez de agua en algunas regiones. Sobre todo, el hidrógeno es significativamente verde solo si la energía renovable que lo genera no se puede alimentar a la red para reemplazar la energía de las plantas de gas o carbón.
Hidrógeno azul
El hidrógeno azul se basa en un truco similar, pero mucho más dañino, de la luz. Para que el hidrógeno sea azul verdadero, las emisiones deben capturarse y almacenarse de forma segura.
En teoría, la captura y el almacenamiento de carbono funcionan, pero casi todas las plantas utilizan el carbono capturado para bombear más petróleo y muchas han sido cerradas por fallas. Solo unos pocos almacenan carbono de forma indefinida e incluso estos consumen mucha energía y capturan solo una parte del CO₂, que puede filtrarse.
La principal fuente de hidrógeno azul es el metano, un poderoso gas de efecto invernadero que es conocido por escaparse de pozos de perforación y tuberías. La investigación sugiere que estos problemas hacen que el hidrógeno azul sea peor para el clima que el gas fósil.
El precio de la electricidad, clave para obtener hidrógeno verde
En la UE, como en muchas economías, el precio de la electricidad se basa en el principio de los costes marginales, lo que significa que la fuente más cara (normalmente el gas fósil) fija el precio mayorista de la energía. Durante los períodos soleados o ventosos, un exceso de generación de energía renovable puede reducir drásticamente los precios de la electricidad, liberándolos de las garras de los precios del gas natural durante unas pocas horas a la vez.
Esto a menudo no es suficiente para justificar las inversiones en los electrolizadores que producen hidrógeno verde. El hidrógeno verde no obtendrá la ventaja de precio necesaria sobre el hidrógeno azul y el gas fósil hasta que se reestructuren los mercados de electricidad.
Mientras tanto, el alto precio del petróleo y el gas ha acelerado la expansión de la industria. El gobierno de EE.UU está exhortando a las empresas petroleras y de fracking a "perforar bebés". El gobierno de Gran Bretaña otorgará más de 100 licencias para perforar en busca de petróleo y gas, y se han anunciado nuevas inversiones colosales en combustibles fósiles en todo el Medio Oriente y África.
Las empresas de combustibles fósiles y su transición
En unos pocos años, cuando estas nuevas fuentes entren en funcionamiento, y particularmente si el crecimiento económico continúa desacelerándose y deprimiendo la demanda de energía, el gas y el petróleo volverán a ser más baratos, hasta que el próximo aumento de precios provoque nuevas rondas de inversión y el ciclo infernal continúe. Los propietarios de pozos, oleoductos y terminales recién construidos lucharán para defender esos activos y detener la descarbonización.
Ahora, las empresas de combustibles fósiles se están renombrando como agentes de “gestión del carbono”. El objetivo es evitar que sus activos queden varados reutilizándolos, presentando una sustancia en gran parte ficticia, el hidrógeno azul, como un "puente" bajo en carbono hacia un futuro verde no especificado.
Otros sectores se han sumado a la coalición liderada por el petróleo. Como observa el ingeniero Tom Baxter, los operadores de redes de gas y los fabricantes de calderas ven su supervivencia en esta estratagema. Las empresas de servicios públicos están igualmente interesadas, ya que las ineficiencias del hidrógeno les permiten vender más energía.
Las políticas públicas son la clave para que el hidrógeno verde sea viable
Enfrentar esta operación estancada requiere de políticas públicas. Los gobiernos deberán regular o gravar el carbono fuera del mercado y, al mismo tiempo, aumentar las energías renovables.
El enfoque de los precios de la electricidad también debe cambiar, para desvincular los precios de la electricidad generada a partir de energías renovables y el gas fósil. El sistema de precios marginales beneficia enormemente a los propietarios de proyectos renovables, ya que se benefician de los altos precios de la electricidad y, de hecho, tienen cero costos de insumos.
Una estructura de mercado alternativa establecería recompensas para los generadores de acuerdo con sus costos promedio más un ligero excedente que podría reinvertirse en el despliegue de más energías renovables y otras tecnologías verdes, proporcionando a los consumidores electricidad barata. Esto solo se puede lograr a través de un mercado fuertemente regulado o nacionalizando las empresas de energía y fijando los precios y la producción.
Estas intervenciones le darían al hidrógeno verde una ventaja competitiva sobre las variantes azul o gris, una ventaja que podría promoverse con otros subsidios, como créditos fiscales en el modelo de la Ley de Reducción de la Inflación de EE.UU sobre todo, la demanda de energía debe reducirse para aliviar la presión alcista sobre el precio.
En cualquier sistema energético futuro, el hidrógeno tendrá un papel. Pero su expansión debe diseñarse cuidadosamente para evitar que la promesa del hidrógeno verde oculte los riesgos de sus primos azul y gris.
Por Gareth Dale, lector de Economía Política en la Universidad Brunel de Londres, y John Szabo , miembro del Centro de Estudios Económicos y Regionales y Profesor Asistente de la Universidad Eötvös Loránd en Budapest.
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