Según un estudio realizado por el Instituto Brainpool de Alemania, bajo encargo de Greenpeace, el hidrógeno de energías renovables o hidrógeno verde, le plantará cara al gas natural antes de mediados de siglo, ya que los precios por kWh del primero aumentarían hasta superar el 150% del coste actual, mientras que el del hidrógeno (H2) descendería, en caso de que se desarrollen lo suficiente la energía solar y la energía eólica.
Uno de los principales dilemas de las eléctricas y de los operadores de red, es cómo integrar de la mejor manera las renovables, tecnologías intermitentes, en el sistema actual, que muchas veces no se aprovecha al cien por cien por su inflexibilidad y por la falta de sistemas de almacenamiento. Además, las interconexiones, siguen siendo proyectos costosos que a menudo están empañadas de debate político. Por eso, una vía es el llamado “proceso de energía a gas”, por el que se crea hidrógeno a partir del agua mediante la electrólisis, lo cual necesita energía. El gas resultante, totalmente limpio, puede almacenarse más fácilmente y utilizarse, hasta cierto punto, en la infraestructura existente y en los vehículos alternativos.
La producción masiva de electrolizadores formaría, entonces, parte del rompecabezas, junto a que la tecnología tiene “un gran potencial para mayores reducciones de costes”, basada en unos precios de mantenimiento reducidos y una mayor eficiencia. Así, si hay suficiente generación renovable, tanta como para que haya excedentes, ésta podría servir para alimentar el proceso de electrólisis y, de esa manera, el hidrógeno podría ser más rentable que el gas natural.
Resultados de la Agencia Internacional de Energía (AIE), predicen que los precios del gas natural se duplicarán con creces, desde los 0,017 euros/kWh en 2020, hasta los 0,041 euros/kWh en 2040. A su vez, el hidrógeno generado por energías renovables, como la eólica, podría caer desde los 0,18 euros/kWh hasta los 0,021 o 0,032 euros/kWh en 2040.
Hasta ahora, el hidrógeno o “hidrógeno gris”, estaba siendo producido por la industria a partir de combustibles contaminantes como metano, lo cual también conlleva emisiones de CO2; aunque este método de producción sea, de momento, más barato. No obstante, el hidrógeno verde supone su obtención a partir de fuentes de energía limpias y se espera que se abarate. Asimismo, el hidrógeno de energías renovables puede convertirse en solución de almacenamiento de electricidad para la energía eólica. ¿Sopla el viento y no hay demanda suficiente? Pues, en vez de parar los aerogeneradores, se fabrica hidrógeno con esa electricidad eólica, se almacena (como se almacena cualquier otro gas) y se vuelve a transformar luego, cuando sea preciso, en electricidad, la cual se podría entonces dispensar a demanda. Así, solamente con gas eólico como tecnología para el almacenaje, los periodos de oscuridad o de poco viento y sol, se podrían acortar hasta dos semanas, a un coste relativamente razonable.
Greenpeace ha destacado que el “hidrógeno sería menos costoso que la alternativa fósil, en el momento que se vuelva esencial para garantizar el suministro en un sistema renovable”. Sin embargo, para cumplir con la premisa, la organización recuerda que “el gobierno federal debe crear las condiciones necesarias para el desarrollo de la tecnología de este ‘gas de viento’ en el actual periodo legislativo”.
Los costes del hidrógeno verde son aún elevados, pero todos los informes señalan en la misma dirección: conforme la producción de hidrógeno de energías renovables vaya incrementándose, conforme vayan desarrollándose los proyectos que ya están en la pista de salida y que os contamos en el siguiente apartado, más caerán los costes y más rápidamente el H2 alcanzará la condición de competitivo. Con la eólica esa reducción de los costes ya sucedió, y ahora es una tecnología plenamente competitiva; con la fotovoltaica también (hasta el punto de que tampoco necesita ya subvenciones en muchísimos mercados); y con el hidrógeno tendrá que suceder.
Habida cuenta de ello, el Consejo Global de la Energía Eólica (Global Wind Energy Council, GWEC), considera que el binomio formado por una electricidad renovable cada vez más asequible y el hidrógeno, como vector energético, podría constituir el “paso natural siguiente” en la ruta de la descarbonización de los sistemas energéticos. En concreto, el GWEC destaca la energía eólica marina como la que tiene un mayor potencial de generación de hidrógeno verde.
Proyectos de hidrógeno verde
En concreto, hablando de esta última, en la energía eólica marina u “offshore”, hay dos soluciones posibles para obtener hidrógeno de energías renovables.
Una consiste en emplear la electricidad generada por parques eólicos marinos (electricidad excedentaria o generada exprofeso), para alimentar electrolizadores que rompen la molécula del agua en H2 y O; el hidrógeno será entonces comprimido y almacenado en tanques, y usado cuando la energía sea demandada. El H2 puede ser producido en altamar, en plataformas diseñadas para ello, convertido en gas sintético y enviado en barcos hasta los usuarios finales.
Asimismo, los electrolizadores también pueden ser desplegados en áreas costeras que estarían conectadas a las subestaciones marinas (mediante cables submarinos HV), de manera que el hidrógeno verde pueda ser transportado directamente por gasoductos terrestres o camiones cisterna previa compresión.
La otra solución de conversión “de energía eólica marina a hidrógeno limpio”, pasaría por instalar electrolizadores en plataformas petrolíferas y de gas, alimentar esos electrolizadores con la electricidad excedente de los parques eólicos marinos y producir allí hidrógeno utilizando como materia prima el agua de mar. El hidrógeno sería exportado de las plataformas mezclado con el gas, con el que compartiría la ya existente infraestructura de evacuación con que cuentan estas plataformas.
Otro proyecto del que ya os hemos hablado, es el plan de Australian Gas Infrastructure Group, el principal operador de red de distribución de gas de Australia, para utilizar el hidrógeno como vector para suministrar energía a hogares y empresas; y el proyecto Tonsley, para la obtención de hidrógeno a gran escala en Australia del Sur.
También en Australia, un estudio sobre el mercado del hidrógeno apoyado por la Agencia Australiana de Energía Renovable (ARENA), ha descubierto que la integración de las instalaciones de producción de hidrógeno con energía solar in situ es clave para producir hidrógeno renovable competitivo en costos. Así pues, la forma más barata de producir hidrógeno de energías renovables, es vincular directamente un electrolizador que produce hidrógeno con un proyecto de generación solar in situ, lo cual ha probado Dyno Nobel en una granja solar a gran escala en el centro de Queensland. Con tal disposición, el hidrógeno verde podría producirse a aproximadamente la mitad de precio en comparación con un electrolizador conectado a la red, lo cual abre las puertas a que el hidrógeno pueda competir como una alternativa al gas natural en ese país.
Cabe indicar que Australia tiene un amplio potencial para convertirse en un líder mundial en la producción de hidrógeno renovable.
Por otro lado, el proyecto británico Dolphyn, tiene como objetivo producir hidrógeno con un aerogenerador flotante de diez megavatios de potencia, en cuya plataforma estaría integrada una unidad de tratamiento de agua y un electrolizador. Este proyecto, está siendo apoyado por Business, Energy and Industrial Strategy, BEIS, que es un organismo del Gobierno británico.
En la costa belga, los impulsores del proyecto Hyport -Puerto de Ostende, PMV y DEME-, prevén instalar un innovador electrolizador de alrededor de 50 MW para 2025.
Y asimismo, el fabricante químico holandés Akzo Nobel, anunció una alianza con la compañía europea de infraestructura gasísticas Gasunie, para construir la planta de producción de hidrógeno más grande de Europa, pese a que el director de energía de Akzo, Marcel Galjee, ha reconocido que los costes de construcción podrían alcanzar “decenas de millones de euros”. La instalación planea producir alrededor de 3.000 toneladas de hidrógeno a partir de fuentes de energía limpia, que podrían ser utilizadas por Akzo en sus procesos industriales o vendidas a terceros, como líneas de autobuses.
A continuación, en esta tabla tenéis resumidos algunos de los principales proyectos de hidrógeno verde o de energías renovables.
Obstáculos legislativos del hidrógeno de energías renovables
La demanda de hidrógeno de energías renovables es elevada en todos los sectores económicos, eléctrico, gas eólico, y puede almacenarse en grandes cantidades en la red de gas, además de garantizar la seguridad del suministro. Las áreas que pueden contar con una transición energética a fecha de hoy es muy pequeña, por eso plantean la opción del hidrógeno renovable como opción viable para reemplazar combustibles fósiles, además de poder ser usado como base para combustibles renovables o productos químicos como fertilizantes o plásticos.
Además, las refinerías de petróleo usan hidrógeno en procesos industriales, pero éste deriva de los combustibles fósiles, lo que significa que el hidrógeno verde barato proveniente de fuentes renovables, es muy atractivo para compañías como BP y Shell que desean descarbonizar, especialmente si los precios del carbono continúan subiendo.
Por tanto, fomentar el uso del hidrógeno verde, es uno de los objetivos que se plantean para la reducción de emisiones de CO2, así como el desarrollo de fuentes de energía renovables en otros sectores, por lo que se pide el estímulo de inversiones necesarias.
No obstante, aunque es una perspectiva atractiva sobre el papel, por el momento no es rentable. El secretario general de Hydrogen Europe, Jorgo Chatzimarkakis, calcula que el coste por megavatio es de alrededor de un millón de euros, pero lo ha justificado diciendo que “estos precios no eran tan diferentes para la energía solar hace más de una década, lo que demuestra que con el marco adecuado y las condiciones del mercado, el cielo es el límite”.
Y por otra parte, el hidrógeno de energías renovables está ausente de la Directiva actual sobre la calidad del combustible, pero esas normas serán reemplazadas por la Directiva de Energías Renovables. El anexo al borrador actual enumera productos intermedios, que incluirían hidrógeno. Si se mantiene este punto en la legislación final, se podría abrir la puerta a compañías que quieren invertir miles de millones de dólares en su desarrollo tecnológico.
Fuentes: el periódico de la energía y Energías Renovables
