Para que el hidrógeno sea competitivo, debe producirse con costes inferiores a la técnica más habitual, que es el reformado del gas natural.
Con el objetivo, cada vez más interiorizado por todos nosotros, de reducir emisiones en energía y transporte y de descarbonización en diferentes sectores industriales, son numerosos los foros donde se habla del gran potencial del hidrógeno como vector energético de un futuro ya cercano. No en vano, tanto en Europa como en nuestro país se han publicado objetivos claros para su despliegue en el medio a largo plazo. La Estrategia Europea del Hidrógeno, con metas para los años 2030 y 2050, y la Hoja de Ruta del Hidrógeno son ejemplos claros de apuestas por estas eficientes tecnologías. En España, se ha fijado un objetivo de capacidad instalada de electrólisis de 4 GW para el 2030, siempre asociado a una movilización de inversiones públicas y privadas sobre los 8.900 millones de euros.
Con nuestro futuro encaminado hacia una transición energética donde el aporte de las energías renovables sea cada vez mayor, y las iniciativas existentes para incentivar “la economía del hidrogeno”, todo suena maravilloso, ¿verdad? No siempre, querido lector. Hay una pregunta que debemos tener siempre presente: “¿Para qué quiero/necesito el hidrógeno?”. Tener la respuesta a esta pregunta será clave para determinar la razón de ser de este tipo de proyectos y de su viabilidad económica, ya que, por mucho que exista apoyo a las inversiones iniciales de estos proyectos, va a ser esencial en materia de costes la operación continua durante su vida útil. Es decir, los proyectos de hidrógeno, por supuesto, necesitan ser viables en su fase de operación para perdurar con el paso de los años. Y esto está vinculado directamente al uso final de este combustible. Es en este sentido, por tanto, donde el hidrógeno toma una gran ventaja gracias a sus variadas aplicaciones, pero también cuenta con un hándicap: su precio de generación. Esta variable va a ser sin duda la clave que determinará si apostar por este tipo de proyectos.
El hidrógeno en el sector industrial
En el sector industrial, el hidrógeno puede emplearse fundamentalmente para reemplazar al gas natural. En porcentajes de mezcla de hidrógeno con gas natural de menos del 10% equipos, como quemadores o generadores eléctricos, no sufren un impacto negativo. Pero, como habíamos dicho, lo importante para la viabilidad y operatividad de un proyecto de este tipo será considerar los costes del hidrógeno. En este escenario, para que el hidrógeno, que tiene mayor densidad energética que el gas natural pero mayor coste por unidad de energía si se produce por electrólisis, sea competitivo, pueden considerarse fórmulas como el aprovechamiento de un suministro renovable excedentario (por ejemplo, fotovoltaico). Contrarrestamos así el coste de generar el hidrógeno por electrólisis con energía proveniente de la red eléctrica.
Además de la sustitución de gas natural, el hidrógeno es necesario en algunas industrias para sus procesos productivos. Para que sea competitivo, debe producirse con costes inferiores a la técnica más habitual, que es el reformado del gas natural. En la industria pesada, el hidrógeno se demanda en refinerías, acererías y plantas químicas (por ejemplo, cloro-alcali). En otras industrias, puede ser requerido en plantas de producción de aceites y grasas, de vidrio, de componentes electrónicos o en la industria metalúrgica y la de fertilizantes.
Igualmente, el hidrógeno también se puede emplear como elemento intermedio para producir otros gases, como metano o metanol. En procesos industriales donde existe captura de dióxido de carbono, se puede aprovechar este gas de efecto invernadero (evitando así sus emisiones), combinándolo con hidrógeno generado mediante electrólisis, para así producir metano o metanol limpios.
El hidrógeno en el sector de la energía
En el sector de la energía, puede inyectarse el hidrógeno producido mediante electrólisis a la red de gas. De esta manera, puede emplear la red de gas natural como almacenamiento, siendo una red más flexible y que permite acomodar hasta un 5% de hidrógeno. El uso del hidrógeno para cogeneración mediante pilas de combustible estacionarias también puede ser una opción más que interesante en el sector residencial o industrial, así como en sistemas de electrificación aislados en localizaciones donde la red eléctrica no llega o existen problemas de interrupción del suministro. En esta última aplicación, las pilas de combustible, hibridadas con baterías, son una buena alternativa, porque son competitivas con el precio del combustible de los generadores de respaldo.
El hidrógeno en el sector del transporte
Finalmente, en el sector transporte, los casos de negocio son los más viables y pueden complementar los proyectos industriales mencionados anteriormente si, cerca de la planta de hidrógeno, existen flotas de vehículos que se vayan a transformar hacia hidrógeno. Concretamente, el precio del hidrógeno producido con electrólisis, si se genera a gran escala (como sería el caso de un proyecto industrial), es competitivo con el coste del diésel o la gasolina empleados para repostar vehículos. Además, en este campo, los vehículos de hidrógeno muestran unas prestaciones muy similares a los convencionales tanto en tiempo de recarga como en autonomía.
Por lo tanto, un proyecto que considere diferentes aplicaciones del hidrógeno al mismo tiempo (por ejemplo, usos industriales y movilidad) sería firme candidato para tener éxito. No obstante, sea cual sea el uso final, no descartemos que un buen análisis previo técnico y económico de la viabilidad de los proyectos se vuelve esencial. Y, en estos análisis nunca debe faltar:
- Un cálculo realista de la demanda de hidrógeno esperada.
- Un apropiado dimensionamiento de la planta y sus equipos, considerando aspectos como eficiencia y degradación en los de hidrógeno.
- Una preselección de proveedores y fabricantes de estos con experiencia.
- Un buen concepto de arquitectura de integración, considerando el control y operación global de todos los activos y los equipos de electrónica de potencia necesarios.
Si tras este análisis y considerando las ayudas existentes, el resultado es positivo, probablemente estemos ante un proyecto exitoso. De lo contrario, estaremos ante una iniciativa deficitaria en costes. No olvidemos que el éxito en cualquier iniciativa empresarial reside en su viabilidad económica.
Guillermo Matute Gómez, director de la división de Hidrógeno en Inycom Energy.
