La estrategia basada en el hidrógeno renovable para enfrentar el avance del cambio climático
El cambio climático, sus efectos cada vez más adversos sobre nuestro ecosistema y la alerta de que el mundo se encuentra en el umbral de un punto de no retorno respecto al avance de la emisión de CO2, están marcando una creciente preocupación a nivel global. Si bien se observa una apatía política casi generalizada por evitar el desastre, los avances en algunos ámbitos proporcionan un halo de esperanza a la atenuación de esta amenaza.
Es el caso de la apuesta estratégica hacia una transición energética a gran escala basada en el desarrollo tecnológico del hidrógeno renovable y el uso profuso de fuentes de energías limpias, que países de la Unión Europea, Japón, Corea del Sur, Australia y Chile, entre los más destacados, están tomando en la actualidad. Diferentes especialistas en el tema concuerdan en que esta orientación ha sido estimulada por la rápida y sostenida disminución de los costos de producción de las energías renovables observada desde hace una década (eólica y solar, principalmente), la evolución tecnológica y reducción de costos en la industria de electrólisis y la mayor densidad energética del hidrógeno verde (cantidad de energía almacenada por unidad de volumen que se puede aprovechar por algún proceso tecnológico fiable).
El hidrógeno es un gas y en su cualidad de combustible puede producirse a partir de diferentes procesos tecnológicos y diferentes usos de fuentes de energía (ver más). El que se produce actualmente en mayor medida es el “hidrógeno gris” que utiliza gas natural o gasificación de carbón como materia prima en su proceso de producción, con la consecuente emisión de gases de efecto invernadero. Por su parte, el “hidrógeno azul” tiene el mismo proceso de producción anterior más un componente de captura de gases de efecto invernadero que al ser enterrados en el subsuelo eliminan el efecto adverso sobre el medio ambiente, aunque a un costo adicional. Finalmente, el “hidrógeno verde o renovable” que es producido mediante la electrólisis del agua y utiliza fuentes de energía renovables como la eólica, solar o hídrica.
Como bien lo resalta la Estrategia del hidrógeno para una Europa climáticamente neutra (2020), la construcción de un ecosistema de hidrógeno involucrará la participación comprometida del Estado y de los agentes privados, en todos los niveles y a lo largo de toda la cadena de valor. Alcanzar los objetivos de producción de hidrógeno renovable a gran escala y los de desarrollo tecnológico implicados, significan grandes desafíos:
inversiones cuantiosas: mayores plantas electrolizadores, mayor producción de energías renovables, centrales de captura y almacenamiento de hidrógeno, estaciones de carga de hidrógeno y adaptaciones técnicas sectoriales;
nuevos mercados que lleguen a descarbonizarse a escala ampliada: transporte pesado (camiones, autobuses, trenes, barcos, aviones), industria de acero, minería, producción de amoniaco, calefacción en edificaciones, etc;
normativa y regulación: instancias competentes, modelos de negocios, formación de precios, coordinación internacional;
redes de infraestructura a gran escala, combinables y adaptables: gasoductos, distribuidores de hidrógeno, etc; e,
investigación e innovación en el desarrollo de tecnologías y en la ampliación del abanico de usos finales de sectores clave.
La experiencia muestra que acometer esta tarea no será fácil, pero también muestra que los aprendizajes pueden ser asimilados favorablemente.
Por ejemplo, Alemania lideró hace 10 años atrás una jugada arriesgada por la transición energética. Se planteó como objetivo disminuir el uso de carbón, del cual es uno de los mayores productores y consumidores mundiales, así como reducir rápidamente el uso de energía nuclear por sus temores a un accidente, para reemplazarlos por fuentes de energía renovable. Promovió la participación ciudadana y, posteriormente, la de grandes empresas de servicios públicos en la inversión rentable de generadores eólicos en el norte y plantas solares en el sur. Al mismo tiempo, programó el cierre de sus 17 centrales de energía nuclear para 2022.
Cinco años después de la apuesta, el 27% de la electricidad provenía de los recursos renovables y la industria de automóviles eléctricos se benefició de una abundante oferta de electricidad. Sin embargo, dado que en el mercado mayorista de distribución eléctrica disminuyó el precio de la electricidad, la generación termoeléctrica que usa gas natural como combustible, fue desplazada, alentándose contradictoriamente a lo esperado el uso del carbón en la generación eléctrica, hasta representar un 44% del total. A los problemas de regulación de la red eléctrica se sumaron la dificultad de regular los sistemas de calefacción de las edificaciones antiguas, los pocos incentivos al desarrollo de la industria de transporte eléctrico y las limitaciones tecnológicas de almacenamiento y transporte a gran escala de las energías renovables. Con base en su propia experiencia, Alemania busca liderar nuevamente el cambio hacia el desarrollo de ecosistemas de hidrógeno.
Japón es otro ejemplo de experiencia energética desafiante. Desde hace varias décadas, la preocupación por la seguridad energética de un país industrializado en crecimiento llevó a sus autoridades a combinar una dependencia secular de importaciones de carbón, petróleo y gas natural licuado, con un desarrollo importante de fuentes de energía nuclear. Sin embargo, el accidente de la central nuclear de Fukushima en 2011 inviabilizó políticamente el uso de esta energía y llevó al país a una mayor dependencia de combustibles importados (más del 90%) con el consecuente efecto económico y ambiental. Ello motivó a acelerar la transición energética a partir del uso de fuentes de energía renovables y el desarrollo de tecnologías de hidrógeno innovadoras.
Actualmente, el gobierno y la industria automotriz están intensificando el desarrollo y uso de tecnologías de hidrógeno en los vehículos (pilas o celdas de combustible a base de hidrógeno), la construcción de infraestructura de suministro a escala ampliada, la apertura de nuevos mercados y el desarrollo de nuevas aplicaciones tecnológicas.
En fin, para nuestro alivio se están materializando importantes complementaciones políticas y empresariales que a mediano plazo podrían contribuir a mitigar el cambio climático. Podríamos inferir también que se están abriendo oportunidades para nuevos emprendimientos tecnológicos, nuevos diseños logísticos y nuevas adaptaciones de las capacidades técnicas de los recursos humanos, entre otros aspectos.