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Como vector energético, el hidrógeno verde (el procedente de fuentes renovables) proporciona un medio para almacenar energía limpia y liberarla cuándo y dónde sea necesario. Pero el ‘verde’ no es el único de sus colores: esta nomenclatura indica su origen, siendo, por ejemplo, el hidrógeno rosa el que se obtiene mediante electrólisis del agua alimentada por energía nuclear, o el hidrógeno azul el que se genera empleando gas natural y capturando las emisiones de CO₂.

Buena parte del hidrógeno es actualmente producido a partir de hidrocarburos y, por lo tanto, es una fuente de emisiones de gases de efecto invernadero. Se estima que la incorporación de la captura de CO₂ a los procesos convencionales podría reducir las emisiones hasta en un 90%, facilitando la transición hacia la producción de hidrógeno con bajas emisiones de carbono – esto es, aplicando el hidrógeno azul.

No obstante, el hidrógeno azul no es una alternativa 100 % renovable, por lo que no es una solución viable a largo plazo. Por ello, si queremos fomentar el uso del hidrógeno en línea con los actuales objetivos de descarbonización, debemos apostar por el desarrollo de una industria capaz de producir hidrógeno verde mediante electrólisis u otra tecnología que evite las emisiones de CO₂.

Todas las predicciones muestran un crecimiento de la demanda mundial de hidrógeno a medio (2030) y largo plazo (2050), pero existen diferencias notables entre fuentes: nadie puede prever exactamente su futuro por complejas dinámicas de mercado, como por ejemplo la aparición de nuevos usos y modelos de consumo.

En las próximas décadas, se prevé que las nuevas aplicaciones finales impulsen la demanda de hidrógeno, que podría alcanzar un aumento de 7,5 veces para 2050, en las predicciones más ambiciosas.

Electrólisis: la opción más extendida para la generación, posible revulsivo industrial europeo

Por su versatilidad y escalabilidad, el hidrógeno podría suponer un punto de inflexión en la descarbonización de toda la economía, sobre todo en sectores en los que esta meta es más retadora. Pero, además, también puede impulsar el desarrollo de industria manufacturera europea.

El método de producción más extendido hoy, por su funcionalidad y viabilidad, es la electrólisis: el uso de energía eléctrica para disociar o separar la molécula de agua en oxígeno e hidrógeno. Las tecnologías actuales de electrolizadores se encuentran en una fase temprana de desarrollo a nivel industrial, lo que supone tanto un reto como una oportunidad para hacer que el hidrógeno sea cada vez más competitivo, desarrollando una potente cadena de valor europea del hidrógeno.

En el caso de Sener, recientemente trabajamos en este ámbito, con la construcción de una planta de generación de hidrógeno con un electrolizador de 2,5 MW para la refinería de Petronor en Muskiz. Dicho electrolizador surtirá al Corredor Vasco del Hidrógeno, generando el primer hidrógeno renovable del País Vasco.

Para cumplir con los objetivos marcados por Europa, deberemos aumentar la capacidad de fabricación de estos sistemas. Hasta la fecha, se han anunciado más de 70 GW de capacidad de electrólisis para 2030, con más del 80 % de los proyectos ubicados en Europa, y el número de proyectos anunciados crece sustancialmente año tras año.

¿Es competitivo el hidrógeno?

Se prevé que, para 2030, el precio del hidrógeno esté en una horquilla comprendida entre los 1,6 y 2,3 dólares americanos por kilo. Sin coste por emisiones, sería competitivo, principalmente, en el transporte pesado por carretera (excluyendo turismos). Otras formas de transporte (como el marítimo o la aviación), aún están más lejos de ese punto de equilibrio frente a combustibles convencionales.

Para ser más competitivo, debemos tener en cuenta tanto los costes de emisión, como la reducción del coste de producción del hidrógeno. Esto hace que, en el futuro, este último sea una opción más viable en aplicaciones industriales como la fabricación de acero, fertilizantes o en refinerías, donde el coste de emisiones de carbono podría rondar los 100 dólares americanos por tonelada de CO₂ equivalente. En otros sectores como la aviación, el transporte marítimo o la calefacción, el hidrógeno tendrá que competir con otras alternativas de descarbonización, como los biocombustibles.

Aplicaciones de presente y de futuro: el plan estratégico de Sener

Para abordar los distintos sectores en los que el hidrógeno puede ser competitivo, Sener ha trazado un plan estratégico de I+D con dos líneas de trabajo:

• Una primera en la que estamos trabajando en la optimización de las soluciones existentes de electrolizadores alcalinos, optimizándolas con visión global y adecuándolas a los usos de hidrógeno que estamos previendo, buscando el escalado de los distintos sistemas para ganar en competitividad, sin perder la eficiencia y flexibilidad de operación que requerirá el alimentar los electrolizadores con generación renovable.
• Una segunda cuyo objetivo es desarrollar una nueva generación de electrolizadores con tecnología propia que se ajuste no solo a los usos actuales del hidrógeno, sino también a los usos futuros a partir de 2025,

Este proyecto de I+D ha sido identificado por la Comisión Europea como “Proyecto Importante de Interés Común Europeo, financiándolo dentro del programa IPCEI Hy2Tech.

Por otra parte, cabe destacar que el hidrógeno tiene un gran potencial en el campo del almacenamiento energético, venciendo una de las principales barreras de fuentes renovables como la eólica o la solar: su disponibilidad.

Además, las baterías de iones de litio (que ahora suministran el 99 % de la nueva capacidad de almacenamiento) son menos competitivas económicamente a medida que aumenta el tiempo de almacenamiento, por lo que es necesario buscar alternativas que ofrezcan estabilidad a la red en rangos de tiempo de horas a semanas para igualar oferta y demanda.

El almacenamiento de hidrógeno puede cumplir esta función. Se prevé que, entre 2050 y 2070, el hidrógeno con hasta dos semanas de energía almacenada será un método de almacenamiento rentable, en función de los costes de capital de la capacidad de energía y electricidad.

Además, dado que el hidrógeno se puede utilizar en otros sectores, como el transporte y la industria, podría proporcionar flujos de ingresos adicionales, lo que podría ser fundamental para la rentabilidad del almacenamiento estacional del hidrógeno.

Por todo su potencial, Sener apuesta por el hidrógeno verde como vehículo para la descarbonización, y parte del mix de renovables que la harán posible: además de los proyectos mencionados, formamos parte del Corredor Vasco del Hidrógeno, del Corredor del Hidrógeno del valle del Ebro y de la Alianza Europea por el Hidrógeno Limpio. En las próximas décadas, veremos una aplicación industrial más decidida, si los proyectos de investigación y desarrollo confirman lo que las predicciones apuntan.