Si la década de 1990 fue la década de la energía eólica, la de 2000 la de la energía solar y la de 2010 la de las baterías, la de 2020 podría lanzarnos hacia una nueva frontera de la transición energética: el hidrógeno. Casi no pasa una semana sin que se produzca un nuevo proyecto o avance importante en materia de hidrógeno. Tan solo en los últimos cinco años, más de 30 países han desarrollado o comenzado a preparar estrategias nacionales en materia de hidrógeno. Los objetivos climáticos de París han sido un factor clave, pero la guerra de Rusia en Ucrania y el aumento de los precios del gas también han impulsado un cambio hacia combustibles más ecológicos. El desarrollo económico y la política industrial también cobran importancia.
El hidrógeno limpio tiene el potencial de cambiar radicalmente la geopolítica de la energía tal como la conocemos. Pueden surgir nuevas geografías comerciales en torno al hidrógeno limpio y sus derivados, como el amoníaco. Los países bendecidos con abundante sol y viento podrían surgir como importantes exportadores de combustibles verdes o sitios de industrialización verde. La competencia industrial podría intensificarse a medida que los países aspiren al liderazgo tecnológico en segmentos clave de la cadena de valor del hidrógeno. En general, la ampliación del hidrógeno limpio podría fomentar una intensa competencia geoeconómica, estimular nuevas alianzas y colaboraciones y generar nuevos nodos de poder a lo largo de futuros centros de producción y uso de hidrógeno.
La promesa del hidrógeno
El hidrógeno es la molécula más pequeña del universo, pero tiene un inmenso potencial como combustible limpio para la transición energética global. Es un gas que se puede quemar en un motor o utilizar en una pila de combustible para propulsar vehículos, producir electricidad o proporcionar calor. Puede servir como materia prima y como componente básico de otros productos químicos, como el amoníaco (un insumo clave para fertilizantes) y el metanol (utilizado en la producción de plásticos). El hidrógeno y sus derivados se pueden almacenar indefinidamente en tanques y cavernas de sal, lo que significa que podrían ser una de las soluciones clave para el almacenamiento de energía a largo plazo.
Fundamentalmente, el hidrógeno puede reemplazar a los combustibles fósiles para todos esos propósitos sin emitir dióxido de carbono. Es un portador de energía con cero emisiones de carbono, al igual que la electricidad, pero tiene una ventaja cuando se trata de descarbonizar sectores que son difíciles de electrificar, como la industria pesada, el transporte de larga distancia o el almacenamiento estacional. La mayoría de los escenarios de descarbonización anticipan un papel clave para el hidrógeno en el logro de emisiones netas cero para mediados de siglo. La Agencia Internacional de Energía (AIE) y la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA), por ejemplo, esperan que el hidrógeno cubra entre el 12 y el 13 por ciento de la demanda energética final para 2050, frente a prácticamente cero en la actualidad.
El hidrógeno ya es una industria importante, pero el mercado actual del hidrógeno tiene tres características que están a punto de transformarse radicalmente: hoy en día, el hidrógeno todavía se fabrica en gran medida a partir de combustibles fósiles sin disminuir, se utiliza casi exclusivamente como materia prima y se produce y consume principalmente en el lugar. Cada uno de estos pasos en la cadena de valor debe sufrir una revisión a fondo para que el hidrógeno esté a la altura de su potencial como la pieza faltante del rompecabezas de la energía limpia. Su producción debe trasladarse a fuentes más limpias y su consumo debe expandirse a nuevos sectores, y el hidrógeno y sus derivados podrían convertirse en productos energéticos comercializados internacionalmente.
Batallas del hidrógeno
Sin embargo, el camino hacia el crecimiento del hidrógeno limpio sigue siendo polémico. Han surgido dos líneas divisorias principales: cómo producirlo y en qué sectores implementarlo.
En términos de producción, las dos principales vías para obtener hidrógeno limpio son el hidrógeno “verde” procedente de electricidad renovable y el hidrógeno “azul” procedente de gas natural equipado con tecnologías de captura de carbono. El hidrógeno verde solía ser dos o tres veces más caro que el azul, pero eso era antes de la actual crisis de precios del gas. Además, el hidrógeno verde ofrece el mayor potencial de reducción de costes. Un número cada vez mayor de proyecciones prevén que antes de finales de la década el hidrógeno verde sea más barato que el azul y el “gris” (procedente de combustibles fósiles sin reducir su consumo).
Ambas vías generan sus propios debates. La producción de hidrógeno verde podría desviar la electricidad renovable de otros usos finales, lo que genera un debate sobre si se deben aplicar criterios de “adicionalidad”, es decir, si el hidrógeno puede considerarse verde solo si se produce a partir de una capacidad renovable que de otro modo no se pondría en funcionamiento ni se utilizaría. También podría exacerbar el estrés hídrico en algunas regiones. Después de todo, los lugares más soleados también tienden a ser los más secos. El hidrógeno azul, por su parte, plantea inquietudes sobre posibles fugas de metano, captura insuficiente de dióxido de carbono y dependencia de la infraestructura de gas fósil. Otras vías de producción, como la de fuentes nucleares o de biomasa, son igualmente controvertidas.
En términos de consumo, se debaten cuestiones similares. El hidrógeno es a veces llamado la navaja suiza de la transición energética porque se puede hacer prácticamente de todo con él, aunque no siempre sea la mejor herramienta para el trabajo. El uso del hidrógeno es a menudo una vía menos eficiente energéticamente que la electrificación directa. Por ejemplo, para recorrer la misma distancia con un coche de hidrógeno, se necesitan entre dos y tres veces más parques eólicos que para un vehículo eléctrico. Ciertos sectores difíciles de reducir, como el acero, el transporte marítimo y la aviación, necesitarán hidrógeno o un derivado; eso no está en debate. Estos son los sectores de los que no hay que arrepentirse. Sin embargo, el uso indiscriminado del hidrógeno podría ralentizar la transición energética.
Liderazgo tecnológico
En los últimos años, el apoyo político al hidrógeno limpio ha crecido, impulsado por el gasto en la recuperación posterior a la COVID-19 y la invasión rusa de Ucrania. Las empresas centradas en el hidrógeno limpio están recaudando más dinero que nunca y la inversión anual en hidrógeno limpio ahora asciende a 500 millones de dólares al año, según la AIE. Los países compiten por el dominio de lo que se convertirá en una industria internacional multimillonaria en una década o dos.
Este cálculo geoeconómico ya está influyendo en las políticas sobre el hidrógeno. En Europa, por ejemplo, se teme que China llegue a dominar la industria del hidrógeno, de la misma manera que domina la fabricación de energía solar fotovoltaica (PV), la producción de baterías y la minería de tierras raras. Por lo tanto, muchas estrategias nacionales sobre el hidrógeno son tanto un instrumento de política industrial como una herramienta de descarbonización. Los países tienen un interés estratégico en ser creadores de tecnología, no receptores de tecnología, en áreas tan críticas de la transición energética.
El mayor premio en la cadena de valor del hidrógeno pueden ser los electrolizadores necesarios para producir hidrógeno verde. Al igual que la energía solar fotovoltaica, los electrolizadores son una tecnología muy modular sujeta a una pronunciada curva de aprendizaje. Es posible que hoy en día los electrolizadores estén donde la tecnología solar fotovoltaica estaba hace 10 o 15 años, a punto de pasar de ser un nicho a ser una tecnología generalizada. Si bien esta industria emergente aún está en constante cambio, los electrolizadores fabricados en China son un 75 por ciento más baratos que los fabricados en Occidente, según Bloomberg New Energy Finance.
Muchos países y regiones cuentan con medidas de apoyo al hidrógeno limpio, pero Estados Unidos ha subido recientemente la apuesta con la aprobación de la Ley de Reducción de la Inflación. Sus generosos créditos fiscales (3 dólares por kilo) harán del hidrógeno renovable estadounidense la forma más barata de hidrógeno del mundo. La ley estadounidense probablemente influyó en la decisión del Parlamento Europeo en septiembre de relajar las normas sobre adicionalidad para el hidrógeno verde, en medio de advertencias del sector sobre un éxodo masivo de la industria a Estados Unidos.
Exportar sueños
El hidrógeno y sus derivados podrían marcar el comienzo de una reconfiguración de las relaciones comerciales energéticas. Algunas regiones, en particular en Europa y el noreste de Asia, se están preparando para convertirse en importantes importadoras de hidrógeno; otras sueñan con ser grandes exportadoras o incluso, como en el caso de Australia, superpotencias de las energías renovables.
Los exportadores de combustibles fósiles, como Australia y los países de Oriente Medio y el norte de África, tienen varias ventajas: pueden aprovechar sus relaciones comerciales energéticas existentes, su mano de obra calificada y su infraestructura establecida para convertirse en exportadores de hidrógeno limpio. Para ellos, es una forma atractiva de diversificar sus economías y, al mismo tiempo, conservar su papel de exportadores de energía.
Sin embargo, sería absurdo pensar que las rentas del hidrógeno reemplazarán a las rentas de los combustibles fósiles o darán a estos países la misma influencia geopolítica. A diferencia del petróleo y el gas, el hidrógeno es un producto manufacturado. Se puede producir en cualquier lugar donde haya electricidad y agua. Incluso cuando se produce a partir de gas natural, es un negocio de conversión, no de extracción. Por lo tanto, el hidrógeno no es una versión sin emisiones de carbono del petróleo.
El hidrógeno podría ser un elemento de cambio geopolítico más importante para los países que actualmente dependen de las importaciones de combustibles fósiles pero que tienen un amplio potencial de energías renovables, como por ejemplo Chile, Marruecos y Namibia. Un consorcio alemán está desarrollando un proyecto de hidrógeno verde en Namibia por un valor de 9.400 millones de dólares, aproximadamente el equivalente al PIB del país. Egipto, anfitrión de la cumbre sobre cambio climático COP27, ha atraído promesas de inversión de más de 40.000 millones de dólares solo este año para proyectos de hidrógeno verde y amoníaco verde. Ningún continente tiene mejor potencial técnico para producir hidrógeno verde barato que África.
Gobernando el hidrógeno
Para llevar el hidrógeno limpio a gran escala, es necesario superar muchos obstáculos, y para ello es necesaria una gobernanza internacional. Destacaré solo tres.
En primer lugar, los costos deben seguir bajando y la producción debe aumentar. Los gobiernos pueden ayudar a reducir el riesgo de la inversión en el suministro de hidrógeno limpio creando una demanda duradera en sectores que no se arrepientan mediante instrumentos de política como la contratación pública y los “contratos por diferencia” de carbono.
En segundo lugar, es necesario establecer normas armonizadas, procesos de certificación y seguimiento de la seguridad, la interoperabilidad y la sostenibilidad a lo largo de toda la cadena de valor del hidrógeno limpio. Estos procesos no deben centrarse únicamente en la prevención de fugas de hidrógeno o la reducción de emisiones, sino también en otras áreas, como el impacto en la seguridad hídrica.
En tercer lugar, las economías en desarrollo deberían recibir asistencia financiera y tecnológica para que puedan beneficiarse del auge del hidrógeno verde. Un problema es que las economías en desarrollo, bendecidas con abundante energía eólica y solar, son consideradas únicamente como proveedores de moléculas de energía verde para satisfacer la demanda industrial de los centros del Norte global, en lugar de como potenciales sitios de industrialización verde por derecho propio.
El hidrógeno ha sido considerado durante mucho tiempo como el combustible del futuro. En esta década, podría convertirse finalmente en el combustible del presente. Aún quedan grandes desafíos por superar, pero si se hace bien, la revolución del hidrógeno limpio podría generar un triple beneficio: mayor estabilidad climática, seguridad energética y equidad global.