La historia de cómo el hidrógeno sería capaz de reemplazar a los hidrocarburos no es nueva. De hecho, el tema ha adquirido relevancia política real en dos ocasiones en los últimos 50 años. En 1970, la crisis del petróleo llevó a los científicos a explorar diferentes alternativas para acabar con la dependencia al petróleo. La idea de un gas cuya combustión (reacción con el oxígeno) generaba como residuo el agua se convirtió en una romántica solución, aunque sin suerte. En 1990, los primeros coletazos del cambio climático volvieron a poner el proyecto sobre la mesa, pero de nuevo fracasó.

Ahora, la idea ha vuelto con fuerzas renovadas y con la convicción de que está vez si se logrará. Pero ¿qué ha cambiado? ¿Por qué está vez es diferente? La razón más importante es que realmente se han puesto las bases para que exista un verdadero progreso tecnológico. Pese a lo que se suele pensar, la tecnología no avanza de manera autónoma con el paso del tiempo, sino que necesita de la combinación de dos catalizadores. Uno de ellos es la acción gubernamental de la gran mayoría de los Gobiernos de todo el mundo. El otro son las condiciones y fuerzas naturales del mercado, encarnadas por el papel de las empresas.

Los gobiernos democráticos poseen tres herramientas fundamentales para afianzar y hacer progresar una tecnología. El primero y fundamental es la financiación, de tal manera que por norma general a más dinero más progreso. Pero eso no se consigue de la noche a la mañana. De hecho, por su naturaleza intrínseca (democráticos) ese maná de dinero solo se logra cuando todo el mundo está convencido de que esa industria o tecnología es tan rentable como necesaria. Una condición que ahora, más que nunca, se cumple.

LOS GOBIERNOS SE TOMAN EN SERIO EL TEMA DEL HIDRÓGENO

El hecho de que el interés oficial por el hidrógeno está aumentando es evidente. En junio, Alemania anunció un programa de subvenciones de 7.000 millones con el objetivo de convertirse en un «líder mundial». La Unión Europea presentó un plan ya en 2018 y su actualización contiene la ambición de instalar 40 GW de capacidad de hidrógeno verde para 2030. Para ese mismo año, China espera tener hasta un millón de vehículos propulsados por celdas combustibles en sus carreteras. Japón está apoyando iniciativas muy ambiciosas de cara a convertirlo en una industria totalmente competitiva en 2050.

Incluso el Gobierno de España, que siempre vamos rezagados en todo, planea invertir hasta 8.900 millones en los próximos años. Pero la financiación por sí sola no es capaz de alcanzar las metas que exige un cambio tan radical, de hecho, los Gobiernos cuentan con otras dos herramientas: la regulación y los impuestos. El objetivo primordial de la primera es limar las impurezas del avance tecnológico. Así, el uso del cinturón de seguridad o el casco es un buen ejemplo en el desarrollo de la industria del automóvil. El segundo busca redireccionar a las empresas hacía la dirección correcta.

Un ejemplo de todo lo anterior está recogido en el plan español anunciado este pasado martes 6 de octubre. De hecho, ese marco, que se acomoda sobre uno originario de la UE, contiene hasta 57 medidas destinadas a encarrilar las distintas metas en la larga carrera que queda por delante. A su vez, el apoyo en la fiscalidad es otro elemento vital en el borrador. Así, la propia medida número 5 habla de la utilización de «los impuestos indirectos» para generar «efectos positivos» en el medioambiente. Sin ir más lejos, los bonos de Co2 europeos son otro ejemplo.

LAS EMPRESAS ENERGÉTICAS DAN EL SIGUIENTE PASO

Antes de que los gobiernos lanzasen sus planes de financiación, las grandes empresas energéticas ya habían dado un paso adelante. Una iniciativa que supone el pistoletazo de salida del segundo requisito clave para el progreso tecnológico: las fuerzas naturales del mercado. En este punto, las herramientas de mejora son dos: la codicia humana entendida como el deseo de incrementar los beneficios en un futuro, en un contexto en el que a mayor valor creado más dinero se gana. El segundo es la ambición que es el deseo de hacer algo grande, ya sea por ego o confianza, que incluye cambiar el mundo.

Una vez ambos sentimientos se alinean, tanto a nivel empresa como individuo, se produce un impulso hacía la optimización que hace que la tecnología avance. A su vez, crea ganadores y perdedores. Por ello, las grandes firmas se han lanzado a conquistar la llamada curva del aprendizaje para hacer de la producción y uso del hidrógeno una tecnología útil y rentable. La clave en todo esto está en las llamadas pilas de combustible: las cuáles no almacenan electricidad y la liberan (como las baterías), sino que generan (desde un tanque donde se almacena) esa corriente a partir de una reacción entre el hidrógeno y el oxígeno.

Lo anterior, tiene mucha importancia en el futuro del hidrógeno frente a las baterías a la hora de encontrar nichos de negocio. Así, en desarrollos que necesitan de muy poca energía las pilas de combustible no funcionan bien. De hecho, el uso de una batería transforma el 86% de la energía obtenida de una fuente renovable en movimiento, mientras que con hidrógeno solo se consigue en torno al 45%. Un muro energético que tiene su explicación en las leyes de la termodinámica y en cómo se genera esa sustancia.

TRANSPORTES PESADOS COMO NICHOS DE MERCADO

Al fin y al cabo, el contenido energético del gas proviene de otra reacción, por lo siempre tendrá menos energía de la aportada inicialmente. Ese es uno de los grandes retos de la industria y es la explicación de porqué los analistas dudan de su uso en automóviles. De hecho, los últimos datos de matriculaciones señalan que apenas hay una decena de miles de coches propulsados por pilas de combustibles frente a los más 10 millones de vehículos con batería. Sin ir más lejos, una de las grandes apuestas de Elon Musk y Tesla es desarrollar todavía más las baterías.

Aunque el tema cambia cuando la actividad necesita de una mayor energía. Las baterías también tienen sus limitaciones físicas, en este caso, se le conoce como densidad baja. En otras palabras, necesitan ocupar mucho espacio para propulsar transportes pesados durante grandes distancias. De hecho, los tanques de hidrógeno a 700 atmósferas contienen entre 2 y 5 veces más de energía utilizable por litro que una batería de iones de litio. Esa cifra crece considerablemente cuando se licua (otra tecnología avanzada). Incluso, cuando se hace reaccionar con el nitrógeno, que forma el amoníaco, todavía ocupa menos espacio.

Esa ventaja permite que el hidrógeno sea la mejor alternativa para camiones, barcos o aviones. Daimler y Volvo han invertido 1.200 millones de euros en su desarrollo y Hyundai cuenta con una flota de transporte pesado propulsado por pilas de combustible. Además, el Consejo Internacional de Transporte Limpio calculó recientemente que con la actual tecnología de celdas se puede lograr mover toda la flota que transcurre entre China y EEUU. Pero sus usos no terminan ahí. También se prevé su desarrollo en la industria pesada o incluso como combustible para la calefacción de hogares, como están probando en Australia, Gran Bretaña y Alemania.

El almacenamiento energético representa el gran desafío para unas energías renovables intermitentes y dependientes del respaldo de las fuentes de origen fósil. Para funciones transitorias, las baterías han ofrecido una solución, pero para el almacenamiento estacional y la capacidad de equilibrar curvas de generación eléctrica con las de demanda y mitigar así intermitencias, el hidrógeno se erige, inflado por las compañías energéticas, en la panacea. El vector energético estrella acapara titulares junto a las cotizadas de la energía, más preocupadas del posicionamiento de marca que de los plazos reales de implantación de la tecnología. Pese a todas las estrategias y trastiendas, el hidrógeno tiene recorrido, eso sí, está por ver si a medio o largo plazo.

Cualquier eléctrica que se precie -grande y no tanto- cuenta en un plan estratégico que recoge iniciativas relacionadas con el desarrollo del hidrógeno verde. No el gris, de origen fósil y empleado durante décadas, o el hidrógeno azul, menos contaminante pero procedente del gas, sino el verde, aquel que se obtiene de energías limpias -solar y eólica-, a través de la electrolisis. Y si las compañías energéticas se afanan en subirse al carro del gran descubrimiento para el almacenamiento energético, el espaldarazo definitivo ha llegado con la ‘Hoja de Ruta del Hidrógeno’ presentada por el Gobierno.

La primera conclusión del texto del Ejecutivo que colisiona con el boom mediático de la tecnología verde es el reducido número de iniciativas en marcha. De momento, el hidrógeno verde solo cuenta con cinco proyectos en curso en España “cuya relevancia ha sido reconocida mediante la concesión de financiación pública”. El Gobierno los recoge en un Anexo de su Hoja, como también menciona otros 28 que ha recibido el Ejecutivo tras haber planteado una convocatoria de nuevas iniciativas.

El modesto número de proyectos y las incertidumbres que planean todavía sobre el desarrollo tecnológico para combatir la complejidad del proceso de obtención de hidrógeno verde y su baja competitividad en coste, contrasta con el eco mediático que insuflan las energéticas a sus planes de actuación y proyectos, por incipientes que sean. Estas compañías se presentan como las grandes patrocinadoras del mayor hallazgo relacionado con el almacenamiento energético.

El impulso a este gas renovable llega también de la mano de la estrategia de la Comisión Europea para descarbonizar la energía y alcanzar la neutralidad climática en 2050, para lo que se ha marcado el objetivo de producir diez millones de toneladas de hidrógeno verde de aquí a 2030. En este sentido, “Europa no quiere perder el tren, de esta solución energética por la que ya apuestan países como China, Japón o Corea del Sur”, explica a MERCA2 José María González Moya, director general de la patronal APPA Renovables.

Precisamente el hidrógeno plantea una interesante alternativa como vector estratégico en almacenamiento de los excedentes eléctricos verdes y su transformación para compensar los períodos sin producción -horas si sol o sin viento-. De hecho, “la UE basa su apuesta por el hidrógeno como solución a determinados huecos de suministro, sobre todo en el apartado electricidad”, comenta María González Moya.

También podría dar respuesta a los grandes retos del abastecimiento energético de algunos de los sectores más contaminantes como el transporte – responsable del 30% de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI)- o la Industria -del 20% de las emisiones de GEI- y “en aquellos usos de la energía que no se pueden electrificar”, afirma el director de APPA.

En este contexto, la industria electrointensiva e intensiva en usos térmicos -petroquímicas, azulejeras, por no hablar del transporte marítimo- serían los principales demandantes de energía a partir de este gas renovable.

Tal es el poder de persuasión de este vector que permite hacer llegar la energía originaria en otro formato o almacenarla para poder transformarla de nuevo en electricidad que, tampoco el sector de la biomasa, mayoritariamente sólida y para usos térmicos en España, se resiste a coger el tren del hidrógeno verde.

Aunque, hasta ahora, la mayor parte de las acciones de la Asociación Española de la Biomasa (AVEBIOM) se han centrado en desarrollar el uso de la biomasa, “desde el cuerpo técnico de la asociación pensamos que el hidrógeno es el combustible del futuro; es inagotable y se puede producir de forma sostenible y limpia, entre otras tecnologías, a partir de la biomasa”, manifiesta la organización en declaraciones a MERCA2.

“Como prueba de nuestro interés en promover el despegue de esta opción energética en nuestro país, hemos llegado a un acuerdo con la Asociación Española del Biogás (AEBIG) para organizar en 2021 el que será el evento de referencia en el sector de los gases renovables en España, incluyendo, cómo no, el hidrógeno verde”, anuncian desde la patronal de la biomasa.

LAS LIMITACIONES DEL HIDRÓGENO VERDE

A 2030, los objetivos de la descarbonización se cumplirán por la penetración masiva de la electricidad verde. Por eso, la tecnología del hidrógeno tiene recorrido, pero se la ha recubierto de tal brillo que apenas deja reparar en sus limitaciones, que las tiene. Por lo pronto, en la actualidad no es competitiva: su precio dependerá del precio de la electricidad verde que representa el 50% de su producción. Hablamos de los costes de generación principalmente de la fotovoltaica y la eólica, de un gas renovable que exige un elevado volumen de energía en su proceso productivo.

Según recoge la Hoja de Ruta del Gobierno, este gas (H2) necesita una década para el desarrollo de la tecnología (2020-2030); durante la siguiente década (2030-2040) el Ejecutivo espera que el Hidrógeno se haya convertido ya en una fuente de energía “plenamente competitiva”; y, a partir de ahí (2040-2050), la idea es convertir a España en “un país exportador de hidrógeno renovable”.

En cuanto a la relevancia que ha tomado como remedio al problema del almacenamiento, lo cierto es que sus primeros usos se encaminarán a sustituir el actual consumo de hidrógeno gris -la industria emplea la práctica totalidad de las 500.000 toneladas de hidrógeno que consume España anualmente-. Por otro lado, el H2 plantea un negocio de escala que va a requerir volumen para alcanzar precios competitivos, tal y como ocurre con las baterías.

Otro de sus hándicaps, hasta que represente un sistema neutro en carbono realista a largo plazo, será su dependencia del gas fósil -conocido como gas natural-. De hecho, la economía de escala solo se conseguirá mediante el blending, o inyección a las infraestructuras gasistas de hidrógeno verde mezclado con gas natural, en concentraciones admisibles de hasta el 20% de hidrógeno. Por otro lado, todavía queda mucho trabajo por delante para perfeccionar los dispositivos de salida de la red, en función de los usos: no es lo mismo el uso para ciclos combinados que la inyección para movilidad.

BIOGÁS Y BIOMETANO, SIN GLAMOUR

Puesto que cada cual cumple su función, los diferentes gases renovables están condenados a compartir mix energético, si bien no todos gozan, a priori, de la misma reputación. Esa suerte de glamour que envuelve al hidrógeno verde no acompaña al biogás o al biometano, por poner un par de ejemplos.

Las grandes compañías energéticas están empujando porque el pastel parece -y probablemente será grande- y porque tienen mucha potencia renovable y necesidad de proyectar su cara más limpia. De hecho, mientras que renovables como la biomasa sólida o el biogás tienen una presencia más real y cercana, no consiguen desprenderse de esa etiqueta de residuo: restos madereros, desechos forestales, ramas tiradas por el suelo, paja, residuos ganaderos y agroindustriales o lodos de aguas residuales, que no se ajustan a la imagen de fuentes de energía limpia que domina el imaginario colectivo.

Además, estas fuentes de energía, al estar vinculadas a la actividad local y a la industria agroganadera permiten involucrar a pequeños y medianos inversores, sobre todo para usos térmicos de la energía.

El biogás, generado a partir de la descomposición anaerobia de residuos orgánicos biodegradables industriales, agrícolas y ganaderos, se somete a un proceso -denominado upgrading– para la obtención de biometano, que tiene diferentes usos energéticos y, además, da respuesta al destino final de residuos sólidos urbanos y agroganaderos, derivados por la propia actividad y que es necesario gestionar para evitar emisiones contaminantes.

El biometano es una fuente de suministro energético renovable, local y almacenable, que permite reducir las emisiones a la atmósfera. Este gas renovable cumple un papel fundamental para el impulso de una economía circular, ya que su origen está en el aprovechamiento y valorización energética de los residuos. Tras un proceso de limpieza y separación del CO2, el biogás se convierte en biometano, un gas totalmente renovable y apto para ser transportado por los gasoductos.

En el caso del hidrógeno verde, las grandes corporaciones dedicadas a la generación y distribución de energía buscan, con sus estrategias, adelantarse, apostar por el carácter innovador y posicionamiento de marca, liderar y estar a la vanguardia de una tecnología emergente, movidas, en gran medida, por cuestiones reputacionales. Una energía de futuro cuyo desarrollo pasa por delante de las grandes energéticas en el momento adecuado para sacar tajada en materia de prestigio e imagen.

Como un goteo constante, cada equis tiempo emerge algún arbitraje internacional con las las renovables como fondo. La gestión política de la primera ola de energía ‘verde’ en España se convirtió en un calvario para muchas empresas e inversores. Ahora, con el hidrógeno como segundo revulsivo de las energías limpias, los políticos, reguladores y supervisores deberían aplicarse un lema: no toquen demasiado.

El objetivo debería ser construir los cimientos necesarios para que, una vez llegada la gran explosión en el uso de hidrógeno verde, la seguridad jurídica no fuera un problema. Ni para la inversión nacional, en manos de las grandes energéticas; ni los fondos internacionales que apuesten por los proyectos españoles. Y todo ello se gestará sobre diferentes gobiernos con colores parlamentarios muy variados. Sobre todo si atendemos al ajetreo político de los últimos años.

Por eso, cuando esta semana se ha presentado la ‘Hoja de ruta del hidrógeno: una apuesta por el hidrógeno renovable’, lo fundamental sería que este documento, que ofrece una visión 2030 y 2050, estableciendo unos ambiciosos objetivos país en 2030 cuya consecución asegurará el posicionamiento industrial y tecnológico de nuestra economía en el contexto comunitario, no fuera papel mojado cuando los cromos del Congreso cambien.

Ya incluye la propia hoja de ruta la actualización cada tres años del documento, basado en la evaluación de los progresos hacia la consecución de los objetivos de la visión 2030, el grado de implantación de las medidas y la cuantificación de su impacto. Eso permitirá su adaptación permanente al desarrollo tecnológico y a la evolución del mercado.

QUÉ SUGIERE LA ADMINISTRACIÓN

Lo ideal para la evolución del hidrógeno sería dejar que el mercado se abra camino y las empresas lo dinamicen. En este sentido, la ministra para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, Teresa Ribera, está sentando las bases de los próximos años de manera decidida y con medidas que, si bien pueden no gustar a todos por su nivel de exigencia y compromiso con la reducción de emisiones, la hoja de ruta es clara.

En cuanto a los principales instrumentos regulatorios que deberían condicionar el desarrollo del hidrógeno, la Hoja de Ruta estima como positivo la simplificación administrativa y eliminación de barreras regulatorias a la producción de hidrógeno. Actualmente, la producción de hidrógeno es considerada como una actividad industrial dado que se clasifica como una industria química para la producción de gas inorgánico. Esto implica que la construcción de infraestructuras solo puede realizarse en suelo calificado como industrial, estando estas actividades sometidas a rigurosas evaluaciones de impacto ambiental, independientemente de la fuente empleada para la producción del hidrógeno.

De igual modo, es muy importante para poder garantizar la utilización de fuentes renovables en la producción de hidrógeno renovable, la existencia de un mecanismo de Garantías de Origen siendo necesario definir el procedimiento y requisitos, así como el organismo responsable, para la emisión de Garantías de Origen del hidrógeno renovable, con independencia de la ruta de almacenamiento y transporte o su uso final.

Otro de los aspectos fundamentales, sino el principal, tiene que ver con la parte monetaria. Aquí, la Hoja de Ruta estima que se deben diseñar instrumentos financieros de apoyo a la industria española consumidora intensiva de hidrógeno para la adaptación de sus procesos e infraestructuras al suministro continuo de hidrógeno renovable.

Por último, entre el importante volumen de instrumentos regulatorios, la notoriedad en las relaciones públicas es importante. Así, advierten sobre la importancia de posicionar a España en la celebración de congresos y foros de encuentros sectoriales del hidrógeno, nacional e internacionalmente. En este sentido, la ‘European Hydrogen Energy Conference 2020’ tenía como sede Madrid, pero por motivos sanitarios se ha pospuesto a 2021 manteniendo a Madrid como lugar de celebración.

CON LOS PIES EN EL SUELO

Ante este escenario optimista, el único que -por obligación- pone al hidrógeno con los pies en el suelo es la propia Comisión Nacional de los Mercados y la Competencia (CNMC). Sobre todo en materia económica para que no haya ningún atisbo de burbuja a la hora de soltar dinero público.

En un informe firmado el 9 de marzo, el organismo presidido ahora por Cani Fernández, exponía que “se valora positivamente el establecimiento de planes específicos para la penetración de gases renovables, si bien convendría hacer referencia a la consideración de criterios de eficiencia desde el punto de vista de un análisis coste beneficio, en los casos en los que se prevea una regulación por incentivos a su producción o a su inyección en la red de distribución“. 

Por ello, esgrimía el regulador en su informe, se debe tener en cuenta que el coste en el tratamiento del biogás y del hidrógeno es todavía elevado. De este modo, y rebajando las expectativas que pudiera tener Naturgy en las inversiones de este segmento de negocio, la CNMC “recomienda acompasar los objetivos anuales de penetración en la venta o consumo de gases renovables en la red de gas natural a la evolución tecnológica”.

Para terminar de poner en jaque la llegada masiva de esta tecnología, el informe añade que el objetivo es “evitar el encarecimiento del coste del gas para los  consumidores o que -de igual modo- la medida se tradujese en la importación de estos gases desde las instalaciones de producción de otros países europeos al objeto de cumplir dichos objetivos”.

Por último, la CNMC recuerda que en relación con las potenciales medidas de apoyo que se tomen con respecto al gas renovable, éstas deben “ampliar su alcance para que contemple todo el biogás producido y convertido en energía renovable, ya sea por su utilización in situ en la producción de calor o electricidad o por su conversión e inyección en la red de gas natural para su posterior consumo”.

Con todos estos condicionantes de carácter público, el hidrógeno espero que políticos y reguladores se rediman de los pecados cometidos en el primer boom verde. No tocar mucho. Solo eso.