El coche de hidrógeno necesitará más de 500.000 millones para ser viable

Las llamadas energías renovables, como la solar y eólica, plantean un problema de almacenamiento de energía, ya que los «picos» de producción de electricidad no tienen por qué coincidir con los de consumo. En plena transición hacia la «descarbonización», la Comisión Europea contempla el hidrógeno como una solución a este problema de almacenamiento, siendo una prioridad el desarrollar el hidrógeno renovable, utilizando principalmente para su producción energía eólica y solar. La Comisión ha publicado su hoja de ruta, en la que se contemplan tres fases hasta el año 2050, con un programa de inversiones necesarias en todo el territorio, con partidas que se mueven en una horquilla máxima de 919.200 y una mínima de 501.010 millones de euros. Todo ello con el objetivo de abordar la adaptación de Europa para situarse como una potencia mundial en la producción y consumo de hidrógeno.

Se considera que el hidrógeno renovable es la opción más compatible con el objetivo de neutralidad climática y contaminación cero de la UE a largo plazo. La elección del hidrógeno renovable se basa en la fuerza industrial europea en la producción de electrolizadores, lo que generaría nuevos puestos de trabajo y crecimiento económico en la UE y apoyará un sistema energético integrado y con una buena relación entre coste y eficacia.

Las baterías y la pila de combustible de hidrógeno se consideran las tecnologías que tienen el mayor potencial para su incorporación en los trenes de propulsión de vehículos de cero emisiones, según ha explicado ayer Francisco Aparicio, presidente de la Asociación Española de Profesionales de la Automoción, entidad organizadora del seminario «El hidrógeno en la automoción».

Durante este evento Javier Arboleda, Senior Manager de Hyundai, explicó que «los coches de pila de hidrógeno son un alternativa real para quienes no tengan posibilidad de realizar una carga nocturna en un vehículo eléctrico, teniendo en cuenta que en España el 70% de los coches duermen en la calle». Como inconveniente, en Madrid está a punto de inaugurarse la primera hidrogenera, instalada por Clantech, por lo que la inversión necesaria para contar con una red de surtidores (en Europa apenas existen 100) forma parte de la hoja de ruta de la UE.

Pero el coche de hidrógeno no es únicamente el de pila de combustible. Según Dolores Cárdenas, Advisor Product de Repsol, «una segunda opción es la de utilizar el hidrógeno para descarbonizar los combustibles líquidos sintéticos, que serán completamente compatibles con los actuales motores de combustión». Según Cárdenas «los estudios de eficiencia sitúan como la mejor alternativa el vehículo de combustión con combustibles sintéticos, seguido de la pila de hidrógeno, y en último lugar el camión eléctrico con baterías, en el que el peso y volumen de las mismas suponen una penalización muy importante en su balance energético».

De cara a 2050, el hidrógeno renovable se debe desplegar progresivamente a gran escala, paralelamente al despliegue de la nueva generación de energía renovable, a medida que madura la tecnología y disminuyen los costes de sus tecnologías de producción.

No obstante, a corto y medio plazo, se necesitan otras formas de hidrógeno con bajas emisiones de carbono, principalmente para reducir rápidamente las emisiones derivadas de la actual producción de hidrógeno.

Un plan en tres fases

En la primera fase, de 2020 hasta 2024, el objetivo es instalar al menos 6 GW de electrolizadores de hidrógeno renovable en la UE y la producción de hasta un millón de toneladas de hidrógeno renovable, para descarbonizar la producción de hidrógeno existente, por ejemplo en el sector químico, y facilitar el consumo de hidrógeno en aplicaciones de uso final nuevas, como otros procesos industriales y posiblemente en el transporte pesado.

Las necesidades de infraestructura para el transporte de hidrógeno seguirán siendo limitadas, puesto que, según las previsiones de la Comisión Europea, la demanda se satisfará inicialmente mediante la producción cercana o in situ, y en determinadas zonas, podría producirse la mezcla con gas natural, pero» debe iniciarse la planificación de la infraestructura de transmisión troncal y de medio alcance», según recoge el informe «Una estrategia del hidrógeno para una Europa climáticamente neutra».

Una segunda fase, desde 2025 a 2030, contempla la instalación de al menos 40 GW de electrolizadores de hidrógeno renovable y la producción de hasta 10 millones de toneladas de hidrógeno renovable en la UE. En esta fase, se espera que el hidrógeno renovable pase a ser gradualmente competitivo respecto a otras formas de producción de hidrógeno, pero se necesitarán políticas específicas para que la demanda industrial incluya gradualmente nuevas aplicaciones, incluida la fabricación de acero, los camiones, el ferrocarril y algunas aplicaciones de transporte marítimo, y otros modos de transporte. La red de gas existente podría reconvertirse parcialmente para el transporte de hidrógeno renovable en distancias más largas y sería necesario el desarrollo de instalaciones de almacenamiento de hidrógeno de mayor tamaño.

En una tercera fase, desde 2030 hasta 2050, las tecnologías de hidrógeno renovable deben desplegarse a gran escala. La producción de electricidad renovable debe aumentar considerablemente, ya que aproximadamente una cuarta parte podría utilizarse para la producción de hidrógeno renovable. El hidrógeno y los combustibles sintéticos derivados del hidrógeno podrían penetrar en una gama más amplia de sectores de la economía, desde la aviación y la navegación hasta la descarbonización de edificios industriales y comerciales.

Inversiones multimillonarias

De aquí a 2030, las inversiones en electrolizadores podrían oscilar entre 24 000 y 42 000 millones de euros. Además, durante el mismo período, se necesitarían entre 220 000 y 340 000 millones para aumentar y conectar directamente entre 80 y 120 GW de capacidad de producción de energía solar y eólica a los electrolizadores para obtener la electricidad necesaria.

Las inversiones en la adaptación de la mitad de las centrales existentes con captura y almacenamiento de carbono se estiman en unos 11 000 millones de euros. Además, serán necesarias inversiones por valor de 65 000 millones para el transporte, la distribución y el almacenamiento de hidrógeno y las estaciones de repostaje de hidrógeno. En total estas inversiones podrían suponer un mínimo de 320.000 y un máximo de 448.000 millones de euros.

Hasta 2050, las inversiones en capacidad de producción serían de entre 180 000 y 470 000 millones de euros en la UE. Por último, la adaptación de los sectores de uso final al consumo de hidrógeno y a los combustibles a base de hidrógeno también requerirá importantes inversiones. Por ejemplo, se necesitan aproximadamente entre 160 y 200 millones para convertir al hidrógeno una acería típica de la UE que llega al final de su vida útil. En el sector del transporte por carretera, el despliegue de otras 400 estaciones de repostaje de hidrógeno a pequeña escala (frente a las 100 actuales) podría requerir inversiones de entre 850 y 1 000 millones de euros. En total este segundo período supodría una inversión mínima de 181.000 millones de euros adicionales, con un máximo previsto de 471.200 millones.

Alianza Europea por un Hidrógeno limpio

Para apoyar estas inversiones y la implantación de un ecosistema de hidrógeno la Comisión Europea ha puesto en marcha la Alianza Europea por un Hidrógeno Limpio. Este organismo reunirá a la industria, las autoridades públicas nacionales, regionales y locales, y la sociedad civil, facilitando inversiones y estrategias coordinadas a lo largo de la cadena de valor del hidrógeno, así como la cooperación entre las partes interesadas privadas y públicas en toda la UE, proporcionando apoyo público y atrayendo inversiones privadas.

En el marco del próximo período de financiación 2021-2027, la Comisión se ha comprometido a trabajar con los Estados miembros, las autoridades regionales y locales, la industria y otras partes interesadas para que estos fondos contribuyan a apoyar soluciones en el ámbito del hidrógeno renovable y con bajas emisiones de carbono, con transferencia de tecnología, asociaciones público-privadas, así como líneas piloto para probar nuevas soluciones o llevar a cabo una pronta validación de los productos.

Impulsar la demanda y aumentar la producción

Europa depende totalmente del exterior para el suministro de 19 de las 29 materias primas necesarias para las tecnologías de pilas de combustible y de electrolizadores (como los metales del grupo del platino), y también depende de varias materias primas fundamentales para diversas tecnologías de generación de electricidad renovable.

Una aplicación inmediata en la industria es la reducción y sustitución del hidrógeno intensivo en carbono en las refinerías, en la producción de amoníaco, y para nuevas formas de producción de metanol, o la sustitución parcial de los combustibles fósiles en la fabricación de acero.

En el transporte, el hidrógeno es también una opción prometedora cuando la electrificación es más difícil. En una primera fase, la adopción temprana del hidrógeno puede producirse en usos cautivos, como autobuses urbanos, flotas comerciales (p. ej., taxis) o partes específicas de la red ferroviaria, donde la electrificación no es viable.

Las estaciones de repostaje de hidrógeno pueden ser abastecidas fácilmente por electrolizadores regionales o locales, pero su despliegue deberá basarse en un análisis claro de la demanda de la flota y de los diferentes requisitos para los vehículos ligeros y pesados.

Los trenes de pilas de combustible de hidrógeno podrían desarrollarse para otras rutas comerciales de ferrocarril viables cuya electrificación es difícil o no rentable: en la actualidad, el 46 % de la red principal sigue siendo abastecida por la tecnología diésel. Actualmente, algunas aplicaciones de trenes de hidrógeno de pila de combustible (p. ej., unidades múltiples) ya pueden ser competitivas con respecto al diésel.

Para las vías navegables interiores y el transporte marítimo de corta distancia, el hidrógeno puede convertirse en un combustible alternativo de bajas emisiones. A largo plazo, el hidrógeno puede convertirse en una opción para descarbonizar el sector marítimo y de la aviación, mediante la producción de queroseno sintético líquido u otros combustibles sintéticos.