El hidrógeno verde sin emisiones podría ser una incorporación importante a la variedad de energías limpias.
Es viable para su uso en ciertas industrias, pero todavía no se puede ampliar a escala para el consumo masivo.
Para extender su adopción, se necesitan avances tecnológicos y el desarrollo de infraestructura.
Históricamente considerado una apuesta poco probable, el hidrógeno verde ha vuelto a captar la atención de responsables políticos y expertos en energía de todo el mundo como posible motor de las emisiones netas cero. Esto se debe en gran medida a los importantes avances en tecnologías habilitadoras, junto con las subvenciones gubernamentales y las políticas industriales que respaldan su investigación y desarrollo (por ejemplo, más de 5.000 millones de euros aprobados por la Comisión Europea y 9.500 millones de dólares en la Ley de Reducción de la Inflación de Estados Unidos).
El hidrógeno verde sin emisiones utiliza electricidad limpia de fuentes de energía renovables, como la solar, eólica, geotérmica e hidroeléctrica, para separar el hidrógeno del agua mediante un proceso conocido como electrólisis. Según The Economist, este elemento no es una fuente primaria de energía, como los combustibles fósiles, sino un vector energético, como la electricidad. El artículo también señala que: «No existe una fuente natural de hidrógeno, y la mayor parte está ligada a moléculas como las de los combustibles fósiles, la biomasa y el agua».
Las fortalezas del hidrógeno
La termodinámica determina que producir hidrógeno a partir de una de estas estructuras moleculares requiere un aporte de energía mayor que la energía que finalmente se obtiene del hidrógeno. Por eso, actualmente los procesos se limitan a modificar químicamente el hidrógeno mediante la incorporación de otros elementos de la tabla periódica para producir acero y cemento, combustible para motores de cohetes y explosivos, y para refinar amoníaco destinado a fertilizantes. Es rentable para estos procesos industriales y de fabricación específicos, que requieren temperaturas más altas que las que ofrecen las fuentes convencionales de electricidad. En resumen, el hidrógeno limpio necesitará avances extraordinarios en tecnologías innovadoras para alcanzar su objetivo declarado de generar electricidad sin emisiones para las masas.
Esto no pretende restar importancia a los avances logrados desde que el mundo volvió a intentarlo con el hidrógeno en la década de 2000. La fuente de energía determina su lugar en la escala de colores del hidrógeno. Como hemos visto, el hidrógeno verde se produce con energía sin emisiones. La reducción actual de los costos de generación de energía solar y eólica podría permitir ampliar comercialmente la producción de hidrógeno verde y su correspondiente cadena de suministro. En cambio, el hidrógeno gris, que representa el 95 % de lo que se utiliza hoy en el mundo, produce energía utilizando combustibles fósiles que liberan dióxido de carbono a la atmósfera. Su pariente cercano, el hidrógeno azul, procede del gas natural; sus emisiones de carbono se secuestran bajo tierra mediante métodos de captura de carbono, en lugar de liberarse al aire.
En conjunto, ofrecen opciones que pueden complementar las fortalezas y debilidades de otras fuentes de energía, como la intermitencia inherente de la energía solar y eólica. El hidrógeno es solo una de las muchas flechas en el carcaj de una combinación energética diversificada para combatir el calentamiento global y aumentar la captura de carbono.
La trampa de las subvenciones
Los créditos fiscales y las políticas industriales buscan impulsar la inversión en investigación y el desarrollo de combustibles más limpios, pero el último tramo hasta la meta es el más difícil. Estas políticas públicas están concebidas como una ayuda temporal para poner a prueba un concepto antes de que los mercados de capital privado lo impulsen y se reduzcan gradualmente las subvenciones de los contribuyentes.
Sin embargo, este método conlleva riesgos. La fallida empresa estadounidense de paneles solares Solyndra es un ejemplo aleccionador de invertir en energía verde por el mero hecho de invertir. La empresa obtuvo garantías federales de préstamos por valor de 535 millones de dólares desde su fundación, en 2005, hasta su quiebra, en 2011. En 2010, Solyndra puso en marcha «Fab 2», una avanzada planta de producción de 733 millones de dólares en Fremont, California, financiada mediante esas garantías federales de préstamos y una inversión privada. Según un comunicado de prensa, la empresa anunció planes para emplear a 1.000 personas y producir paneles solares con una capacidad de fabricación anual de 500 megavatios. La quiebra dejó al descubierto la fragilidad de esas promesas y la nueva planta cerró. Un informe de 2015 del Departamento de Energía señaló que la información incorrecta proporcionada por Solyndra «socavó los esfuerzos del departamento para gestionar el proceso de garantías de préstamos».
Para evitar que se repita esta situación con los fondos destinados al desarrollo del hidrógeno verde, será fundamental que los organismos reguladores y los beneficiarios de la financiación establezcan medidas transparentes de éxito y rendición de cuentas durante todo el proceso de desarrollo de esta nueva tecnología.
La realidad de la energía limpia
Como se mencionó antes, el hidrógeno verde se enfrenta actualmente a leyes inmutables de la química y la física que exigen importantes avances tecnológicos. Al igual que otras fuentes de energía limpia, carece de infraestructura de transporte (incluidos los gasoductos) y de una red madura de cadena de suministro para fabricar electrolizadores conectados a la red y menos costosos. Actualmente, el almacenamiento y el transporte de larga distancia tienen costos prohibitivos. Ampliar rápidamente su producción plantea otro desafío. Es necesario legislar normas, reglamentos y estándares que rijan su producción, transporte y usos para allanar el camino. Las credenciales «limpias» de la energía verde deben definirse y clasificarse con claridad para garantizar que los créditos fiscales no sean contraproducentes y que, en efecto, la energía esté libre de carbono. Los organismos reguladores deben vigilar de cerca el lavado verde y obligar a las empresas a divulgar sus emisiones a lo largo del ciclo de vida.
Diversificar nuestra combinación energética para orientarla hacia el hidrógeno limpio también puede desplazar la inversión en aplicaciones renovables más eficientes. Esto puede desembocar en el conocido dilema del prisionero: los intereses propios, por ejemplo, de una empresa eólica y solar que compite por los mismos fondos públicos limitados que una empresa de hidrógeno pueden dar lugar a resultados subóptimos para las tres. Además, tiene poco sentido que el hidrógeno verde se apropie de la energía eólica y solar de la red —que, en conjunto, representan apenas el 11 % de toda la electricidad de Estados Unidos, según la Kiplinger Letter— cuando resulta comparativamente más costoso y menos eficiente para los usuarios comerciales y residenciales.
A pesar de estas críticas, no podemos ignorar las oportunidades que ofrece explorar el hidrógeno verde, dado su potencial para reducir los gases de efecto invernadero en la atmósfera, disminuir las temperaturas globales y mejorar la calidad ambiental. Aunque es un gas de gran volumen, el hidrógeno es ligero, no contiene carbono y tiene una alta densidad energética; en este último aspecto supera al gas natural y, cuando se quema en el aire, no produce monóxido de carbono ni sulfatos asociados a los hidrocarburos. Aunque su costo sea elevado, cuando se utiliza en pilas de combustible produce electricidad sin combustión y su único subproducto es el agua. Mediante la electrólisis, el hidrógeno puede equilibrar la oferta y la demanda en las redes eléctricas y responder mejor a los ajustes estacionales gracias a su capacidad de almacenamiento una vez comprimido. Los estrategas políticos también suelen pasar por alto sus implicaciones geopolíticas: podría redibujar el mapa energético, reducir la desigualdad de ingresos mundial y aumentar la riqueza de los nuevos proveedores de energía de hidrógeno en países en desarrollo como Chile, Colombia, Uruguay, India, Indonesia, Marruecos y Namibia.
Cuando la ciencia y la tecnología estén a la altura de las aspiraciones del hidrógeno verde y superemos el arduo proceso de ensayo y error, nos esperará una tierra prometida descarbonizada. La resiliencia, la fiabilidad operativa y la superación de las limitaciones de la cadena de suministro son igual de importantes. La historia económica demuestra claramente que el ingenio humano siempre ha encontrado la manera de resolver obstáculos que en su momento parecían insuperables. Los descubrimientos de los que hoy nos beneficiamos estuvieron alguna vez latentes en nuestra imaginación colectiva. Como observó Albert Einstein: «No se puede resolver un problema en el mismo nivel en que se creó. Hay que elevarse por encima de él, al siguiente nivel». Esta es la trayectoria esperanzadora en la que nos encontramos hoy con respecto al hidrógeno verde.
