Hespa?a, con H de hidr¨®geno verde
El elemento m¨¢s abundante del universo puede descarbonizar este peque?o planeta. Y de paso reindustrializar parte de un pa¨ªs con la econom¨ªa tocada pero rico en sol, viento y tecnolog¨ªa del hidr¨®geno sostenible. Qu¨¦ juega a favor y en contra de que Espa?a sea una potencia
La historia de la ciencia es un erre que erre, un zigzag que visto con perspectiva parece una l¨ªnea recta. As¨ª ocurre con la biograf¨ªa del hidr¨®geno, al menos en el cap¨ªtulo dedicado a su potencial como vector de energ¨ªa para jubilar los combustibles f¨®siles. Ya se intent¨® sin conseguirlo, por eso el zigzag. Durante la desesperaci¨®n por la crisis del petr¨®leo de 1973, se postul¨® en Estados Unidos como combustible sustituto. Pas¨® la crisis, se archiv¨® el inter¨¦s.
Su candidatura regres¨® con el nuevo milenio, en pleno bum de las energ¨ªas renovables y con un estado de opini¨®n que auguraba el fin casi inminente del petr¨®leo. Una nueva crisis, la de 2008, cambi¨® el foco y volvi¨® a archivarse.
Aqu¨ª lo tenemos de nuevo; basta un vistazo a los titulares de una semana para confirmar la expectaci¨®n. Aunque est¨¢ por ver en qu¨¦ grado, esta vez llega para quedarse en su versi¨®n verde (el producido por electr¨®lisis a partir de agua y electricidad renovable), a una escala casi planetaria y con Espa?a entre los aspirantes a l¨ªderes.
Proyectos por todo el mapa
Javier Brey, presidente de la Asociaci¨®n Espa?ola del Hidr¨®geno (AeH2), ilustra as¨ª el avance: el a?o pasado hubo dos convocatorias del Gobierno para censar proyectos de hidr¨®geno verde, ¡°a la de junio acudieron 28, la de diciembre registr¨® 502. Todas las provincias tienen proyectos, con una inversi¨®n total superior a 10.000 millones de euros¡±. Algunos se solapar¨¢n, otros no cuajar¨¢n, pero la fotograf¨ªa retrata ¡°una oportunidad que puede calificarse de econom¨ªa del hidr¨®geno¡±.
El hidr¨®geno verde es una s¨®lida oportunidad de industrializaci¨®n, y ya hemos visto c¨®mo los pa¨ªses m¨¢s industrializados resisten mejor las crisisTom¨¢s Malango, responsable de Hidr¨®geno en Repsol
?Por qu¨¦ esta vez seguro que s¨ª? Muchos de los factores m¨¢s influyentes conjuran en su favor. Desde luego la maduraci¨®n tecnol¨®gica del hidr¨®geno o el abaratamiento de componentes y tarifas de las renovables, pero sobre todo la mayor fuente de motivaci¨®n: la necesidad. Necesidad en forma de descarbonizaci¨®n ¡ªla reducci¨®n dr¨¢stica de emisiones de gases de efecto invernadero como el CO?, principales responsables del calentamiento global seg¨²n el consenso cient¨ªfico¡ª asumida como el amigo p¨²blico n? 1 en Europa y cada vez m¨¢s pa¨ªses del resto del globo.
De hecho esa necesidad avanza bastante m¨¢s r¨¢pido que su respuesta, como clamaba en febrero Patricia Espinosa, secretaria ejecutiva de la Convenci¨®n Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Clim¨¢tico, ante un informe demoledor sobre un ritmo de descarbonizaci¨®n global, muy por debajo del m¨ªnimo establecido por el Acuerdo de Par¨ªs: ¡°Tenemos que tomar decisiones que aceleren y ampl¨ªen la acci¨®n clim¨¢tica en todo el mundo, ya¡±.
El 100% no deja lugar a excusas
Ese llamamiento implica, obvio, cumplir las decisiones ya tomadas, como descarbonizar el 100% de la actividad econ¨®mica europea en 2050. Para Brey ese porcentaje ¡°es el fin de las excusas¡±. ¡°Si aspiramos a un 50%, puedes refugiarte en el otro 50, argumentar que tu sector es m¨¢s complicado, que en este momento mejor no, que lo hagan otros primero. Con el 100% te tienes que mover de verdad¡±.
La lista de movimientos de verdad es transversal, desde los marcos estrat¨¦gicos como el Green Deal europeo o la Hoja de Ruta del Hidr¨®geno espa?ola a los 1.555 millones del fondo de recuperaci¨®n destinados a financiar iniciativas en este pa¨ªs. Pasando por el despliegue de grandes proyectos como el Corredor Vasco, el valle del Hidr¨®geno catal¨¢n o Green Hysland en Mallorca (una planta de producci¨®n m¨¢s un ecosistema de consumo que quiere replicarse en otras islas europeas), donde se enlaza toda la cadena de valor, multinacionales y pymes, centros de investigaci¨®n y administraciones p¨²blicas.
Adem¨¢s del dinero, los hace viables la versatilidad del hidr¨®geno, que puede consumirse en forma de combustible directo, como ingrediente de otras soluciones ¡°cero emisiones netas¡± como los combustibles sint¨¦ticos o los biocombustibles, o en pilas de combustible que realizan el camino inverso a la electr¨®lisis: generan electricidad a partir de hidr¨®geno y el ox¨ªgeno del aire y su ¨²nico residuo es agua.
Dicho de otra forma, prometen el santo grial de las renovables: la capacidad de almacenarlas indirectamente. Si hoy en Espa?a un 48% de la corriente en el enchufe es de origen renovable, cuando en 2030 lleguemos a un 74%, como prev¨¦ el PNIEC (Plan Nacional Integrado de Energ¨ªa y Clima), y despu¨¦s al 100%, como impone Europa, esas renovables tendr¨¢n que gestionar los picos de demanda y almacenarse durante meses, desde el excedente solar de la primavera y el verano al d¨¦ficit en oto?o e invierno. ¡°As¨ª podemos descarbonizar el 100% de la energ¨ªa, el hidr¨®geno verde es amigo de las renovables, no su competidor, permite que alcancen todo su potencial¡±, apunta Brey.
No electrificables, pero m¨¢s sostenibles
Versatilidad, almacenamiento, producci¨®n renovable masiva¡ y su consecuencia: el potencial de uso tambi¨¦n masivo en sectores estrat¨¦gicos como la industria. La que ya usa hidr¨®geno gris (extra¨ªdo del gas natural y el carb¨®n) para producir por ejemplo fertilizantes, y la que se resiste a la electrificaci¨®n directa porque por muy potente que sea una corriente ni funde acero ni cuece cer¨¢mica, por poner dos ejemplos. La misma l¨®gica se aplica al transporte pesado en autobuses, camiones, trenes o barcos poco o nada electrificables. Si un turismo el¨¦ctrico monta 600 kilos de bater¨ªas, imagine cu¨¢ntas necesita un tr¨¢iler de 24 toneladas de carga.
Pero, hoy por hoy, hacen falta a¨²n mucha tecnolog¨ªa e infraestructura, como se?ala Tom¨¢s Malango, responsable de Hidr¨®geno en Repsol, con diferencia la empresa que m¨¢s hidr¨®geno produce y consume (en refiner¨ªas) y que m¨¢s invierte en su futura conversi¨®n a hidr¨®geno verde. ¡°Hay voluntad pol¨ªtica, important¨ªsimo, pero tambi¨¦n barreras. Hacen falta incentivos a la producci¨®n y al consumo, abrirse a todas las tecnolog¨ªas que tambi¨¦n descarbonizan, como los biocombustibles y los combustibles sint¨¦ticos, infraestructuras y agilizar una burocracia que hoy complica los proyectos. Si se conceden los permisos como hasta ahora, no llegamos a cumplir los objetivos. Y fundamental, un desarrollo tecnol¨®gico que permita reducir su coste para que sea rentable¡±.
Con los electrolizadores se aprecia una curva descendente de costes muy similar a la de la e¨®lica y la fotovoltaica hace unos a?os, lo que permite apostar por proyectos serios que impulsen la tecnolog¨ªa y la transformen en negocioBel¨¦n Linares, directora de Innovaci¨®n en el negocio de Energ¨ªa en Acciona
Si hoy el 95% de la producci¨®n mundial emplea gas natural y carb¨®n, no electr¨®lisis, es por la intratable raz¨®n de ser bastante m¨¢s barataof. El Centro de Investigaciones Energ¨¦ticas, Medioambientales y Tecnol¨®gicas (Ciemat) cifra entre 1,5 y 2,5 euros el kilo de hidr¨®geno f¨®sil frente a los 6 o 7 del verde.
Sin embargo, la brecha tiende a reducirse. ¡°Con los electrolizadores [los dispositivos que realizan la electr¨®lisis] se aprecia una curva descendente de costes muy similar a la de la e¨®lica y la fotovoltaica hace unos a?os, lo que permite apostar por proyectos serios que impulsen la tecnolog¨ªa y la transformen en negocio¡±, explica Bel¨¦n Linares, directora de Innovaci¨®n en el negocio de Energ¨ªa en Acciona, una de las multinacionales embarcadas en Green Hysland. Tambi¨¦n comparte proyectos como OceanH2, que desarrolla una planta marina de generaci¨®n mediante energ¨ªas e¨®lica y fotovoltaica flotante.
El posible liderazgo de Espa?a
Casi todos los expertos coinciden en que merece la pena el esfuerzo por el potencial de Espa?a y sus ventajas competitivas. En primer lugar, una abundancia de recurso renovable ¡°muy por encima de su capacidad de consumo m¨¢ximo¡±, apunta Malango.
Su proyecci¨®n exportadora apunta a Europa del norte, donde falta sol para producir y sobra desarrollo para consumir energ¨ªa en grandes cantidades. Para garantizar el abastecimiento, Bruselas quiere instalar en territorio comunitario 40 gigavatios de electrolizadores en una d¨¦cada, m¨¢s otros 40 cerca de sus fronteras, al este del continente y el norte africano. Espa?a puede sacar provecho incluso de ser el corredor para esas infraestructuras de suministro desde el sur.
Este pa¨ªs no solo aspira a producir, exportar y transportar por tierra y barco desde sus puertos, sino a generar tecnolog¨ªa e ingenier¨ªa como productos y servicios tambi¨¦n exportablesJavier Brey, presidente de la Asociaci¨®n Espa?ola del Hidr¨®geno
Pero sobre todo ¡°hemos hecho los deberes en investigaci¨®n y desarrollo, aqu¨ª nace el 3,6% de la producci¨®n cient¨ªfica mundial relacionada con el hidr¨®geno y las pilas de combustible¡±, apunta Brey. As¨ª, ¡°este pa¨ªs no solo aspira a producir, exportar y transportar por tierra y barco desde sus puertos, sino a generar tecnolog¨ªa e ingenier¨ªa como productos y servicios tambi¨¦n exportables¡±.
¡°Es una s¨®lida oportunidad de industrializaci¨®n¡ªse?ala Malango¡ª, ya hemos visto c¨®mo los pa¨ªses m¨¢s industrializados resisten mejor las crisis¡±. A diferencia de otros sectores proclives a concentrarse en pocos polos, el hidr¨®geno parece m¨¢s capilar, como sugiere el mapa de proyectos provinciales.
Por la misma regla, ser¨ªa una oportunidad de reindustrializar Europa gracias a su compromiso, sin casi rival en el planeta, con la descarbonizaci¨®n. Podr¨ªa liderar la econom¨ªa sostenible para compensar la p¨¦rdida de otros trenes como el de la digitalizaci¨®n dominada por Estados Unidos.
Sol, agua, aviaci¨®n, eficiencia¡ el perfil de un combustible emergente
- Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), la producción de hidrógeno gris a partir de combustibles fósiles genera más del 2% de las emisiones globales de CO2 y sustituirlo por el verde ahorraría 830 millones de toneladas anuales de este gas de efecto invernadero. Un estudio de Bank of América augura que en 2050 podría cubrir casi ¼ de las necesidades energéticas mundiales.
- El hidrógeno puro es un gas que arde al aplicarle combustión y mezclarlo con oxígeno, por eso es un combustible. Posee mayor energía de combustión por kilo que cualquier otro. 1 kilo de hidrógeno equivale a 2,8 de gasoil.
- La producción de hidrógeno verde puede ser al mismo tiempo una necesidad y una oportunidad. En España se consumen 17 teravatios/hora de hidrógeno generado a partir de combustibles fósiles y algunas previsiones estiman que esa cifra se multiplicará por 20 en diez años.
- Puede generarse a partir de cualquier fuente de energía eléctrica renovable, pero la más barata y extendida es la fotovoltaica.
- La electrólisis para obtenerlo es el proceso industrialmente más viable. Consiste en aplicar una corriente eléctrica a las moléculas de agua (H2O) para separar el hidrógeno y el oxígeno. Por lo tanto, el oxígeno es el único residuo.
- Algunas críticas a la electrólisis aducen un consumo hídrico elevado. Alimentar los 4 gigavatios de hidrógeno verde previstos en España para 2030 necesitaría 12 millones de metros cúbicos anuales. En 2016, según el INE, del consumo total de agua en ciudades y pueblos se perdió por el camino un 16,3%, 701 millones de metros cúbicos. Bastaría con mejorar una pequeña parte de esa gestión para compensar el consumo del hidrógeno verde.
- La innovación nacional acelera el paso. Por ejemplo, Repsol ha innovado junto con Enagas la tecnología de fotoelectrocatálisis que puede producir hidrógeno verde directamente de la exposición al sol, sin necesidad de electricidad.
- La masificación de turismos de hidrógeno se ve frenada entre otros factores por el coste de la infraestructura. A diferencia de los eléctricos, que pueden recargarse en el garaje de los usuarios (1/3 de los vehículos, según el INE), los de hidrógeno solo pueden recurrir a estaciones de servicio.
- Sin embargo, ya se usa en transporte pesado de autobuses, camiones y barcos. Empresas españolas han hecho varias pruebas con trenes y Airbus promete tres prototipos de aviones para 2035.