El hidrógeno, el camino para convertir a las energéticas en las 'estrellas' de los mercados

Las tecnologías de hidrógeno están de moda. Pese a que las renovables siguen siendo las estrellas indiscutibles de la transformación energética mundial, se asoma con cada vez más fuerza este vector energético. Y pese a que se encuentra en su más tierna infancia, crece a un ritmo meteórico. 

Eso es al menos lo que se desprende del último informe de la firma de gestión de activos e inversiones sostenibles Candriam.

En "Hydrogen power Enabling a virtuous decarbonisation loop" asegura que, si bien la aplicación comercial de hidrógeno todavía representa una pequeña parte del volumen de negocios de los principales actores, un mercado en crecimiento puede cambiar las cosas muy rápidamente.

Y pone como ejemplo a Air Liquide, el proveedor francés de gases industriales. Según afirmó la propia compañía, en un escenario optimista, si tuviera una participación del 1% del mercado del hidrógeno en 2050, representaría el 100% de su facturación total en 2020.

Unas magnitudes que permiten hacerse una idea de lo que va a suponer el hidrógeno en apenas tres décadas. Incluso Candriam asegura que las acciones de alguna energética se han revalorizado alrededor de un 300% este año, y los agentes de bolsa han estado bombardeando a sus clientes con la oportunidad de inversión que hay en esta área.

comparativa de la evolución del h2

Grado de madurez

Hay muchas tecnologías del hidrógeno y no todas se encuentran en la misma etapa de desarrollo. Dependerá de su aplicación y de los requisitos en diferentes sectores.

Algunos, como los trenes de hidrógeno, ya se están probando, mientras que no se espera que otros sean comercialmente viables durante al menos otros 20 años. Para los inversores, esto ofrece la oportunidad de diversificar entre proyectos de diferentes escalas de tiempo y entre diferentes tipos de negocios de hidrógeno (electrólisis, productores de H2 o productores de pilas de combustible).

En la Unión Europea, catorce estados miembros ya han incluido su estrategia para el uso de hidrógeno como parte de sus planes para apoyar la recuperación económica.

La UE busca ahora crear un efecto palanca para el sector privado, combinando financiación nacional y europea.

La Comisión Europea está trabajando en las propuestas para aumentar la generación de energía basada en hidrógeno en etapas, a 6 gigavatios (GW) para 2024 y 40 GW para 2030. Estos son objetivos ambiciosos: 40 GW es la capacidad máxima de 20 centrales hidroeléctricas de las dimensiones de la estadounidense Hoover. Pero también puede equivaler al consumo eléctrico de unos 20 millones de hogares.

La Comisión Europea estimó que, para 2050, esto requerirá una inversión notable de entre 180.000 y 470.000 millones de euros.

Central hidroeléctrica de Hoover 3 en EEUU

Hidrógeno verde, gris o marrón

Los autores del estudio señalan que en el sector del transporte, el hidrógeno no siempre puede ser una alternativa a los motores eléctricos y de combustión. Los beneficios económicos y medioambientales varían según los modos de transporte.

"Creemos que una fuerte acción política hacia la descarbonización y la reducción de costes deberían acelerar el proceso para que el hidrógeno se convierta en una fuente alternativa de energía poderosa y económicamente viable en los próximos 15 a 20 años".

Sin embargo, lo que está claro es que van a convivir desde el hidrógeno producido con fuentes renovables (electrólisis) hasta el que proviene de combustibles fósiles durante unos años.

"Actualmente, la electrólisis representa solo el 2% de la producción mundial de hidrógeno, y su producción se ve obstaculizada por el coste relativamente alto de la electricidad limpia".

Electrolizador de hidrógeno

Costes del H2 verde

Según la AIE, el hidrógeno producido a partir de combustibles fósiles cuesta actualmente entre 1 dólar y 1,8 dólares/kg, mientras que los costes de producción de hidrógeno verde son hoy alrededor de 6 dólares/kg.

Sin embargo, existe un margen significativo para que la electrólisis proporcione más hidrógeno con bajo contenido de carbono.

No solo el coste de la electricidad "limpia" de la energía eólica y solar se ha reducido significativamente en las últimas dos décadas, sino que una eventual caída en el coste promedio del proceso de hidrógeno también debería verse favorecida por un aumento en las horas de funcionamiento del electrolizador (lo que reduciría el CAPEX).

Mc Kinsey & Co predice que el coste de la electrólisis de la energía eólica marina en Europa caerá en un 60% en los próximos 10 años, siendo la disminución de los costes de la energía limpia el factor que más contribuye a su competitividad de costes.

Motor de hidrógeno

H2 en el transporte

Algunos modos de transporte se beneficiarán del desarrollo de baterías eléctricas para descarbonizar a un precio competitivo, pero para otros no será una opción práctica, al menos en un futuro previsible.

¿Qué hace tan atractivo al hidrógeno para el sector de la movilidad? Candriam lo enumera:

- Contiene más energía por unidad de masa que el gas natural o la gasolina, que pueden ser de gran utilidad para el transporte.

- Se integra dentro de una celda de combustible, libera 140 veces más energía que las baterías que se utilizan actualmente en los vehículos eléctricos e híbridos en la carretera.

- No emite contaminación local.

- Las baterías de hidrógeno requieren muchos menos materiales raros que las baterías tradicionales

- Mayor duración de la batería.

- El tiempo de recarga es 15 veces más rápido que las baterías eléctricas.

- Su coste podría disminuir a medida que caiga el precio de las energías renovables y se introduzcan posibles subvenciones gubernamentales. 

Pero no es el sistema de energía idóneo para todos los transportes. "No creemos que el hidrógeno se convierta en una solución viable para los automóviles durante al menos otros diez años", dicen los autores.

Respecto a la aviación aseguran que "el hidrógeno parece estar lejos de poder reemplazar el queroseno, y solo los escenarios más optimistas esperan que se convierta en una alternativa viable para los aviones no antes de 2045".

Algo parecido le ocurre al sector del mar. "La mayoría de los expertos coinciden en que el hidrógeno no presentará una alternativa viable para el transporte marítimo". 

Sin embargo, en términos de costes, el hidrógeno ya ofrece una solución competitiva para el sector de los vehículos pesados, "y entre 2020 y 2030 se convertirá en la solución más competitiva para los motores de combustión". Lo mismo que para el ferrocarril. "Los trenes de hidrógeno ya pueden competir con los trenes diésel en algunos casos, dependiendo de varios parámetros, incluida la electrificación, la distancia y el precio de la electricidad".