Cuando los líderes de las potencias económicas del mundo se reúnan en el G20 en Japón, se espera que dos importantes opciones de descarbonización reciban por fin la atención que merecen: la captura de carbono y el hidrógeno. La urgente necesidad de reducir las emisiones de CO2 significa que estas dos tecnologías —juntas y por separado— serán necesarias junto con una mayor eficiencia, un crecimiento exponencial de las energías renovables y la energía nuclear.
El hidrógeno como combustible es una estrella en ascenso, pero su producción debe ampliarse
Versátil y respetuoso con el medio ambiente, el hidrógeno no produce CO2 al combustionar: solo agua y calor. Puede utilizarse para descarbonizar la electricidad, la calefacción, el transporte y la industria. Como vector de energía limpia, el hidrógeno se transporta y almacena fácilmente, y puede mezclarse con los combustibles actuales.
Para muchas personas, el hidrógeno sigue siendo algo esquivo: se lo considera una fuente de energía del futuro. Sin embargo, la producción de hidrógeno a gran escala y con bajas emisiones ya es una realidad, gracias a la obtención de hidrógeno a partir de recursos naturales combinada con la captura y el almacenamiento de carbono (CAC), un conjunto de tecnologías de reducción de emisiones que almacenan CO2 bajo tierra. Por ello, junto con otras opciones clave de mitigación, el despliegue a gran escala de la producción de hidrógeno puede impulsar la transición energética.
El hidrógeno puede producirse a partir de diversas fuentes, lo que aporta seguridad y diversidad al suministro. El reformado de gas natural (SMR) proporciona la mitad de todo el hidrógeno producido en el mundo. La electrólisis, un proceso que utiliza el excedente de energía limpia procedente de fuentes renovables o nucleares para producir hidrógeno, adquiere importancia como forma de almacenamiento de energía y permitirá una mayor integración de las energías renovables.
Los gobiernos deben apoyar tanto la electrólisis como el hidrógeno producido con captura de carbono. El Gobierno australiano estima que la demanda mundial de hidrógeno alcanzará los 530 millones de toneladas anuales (mtpa) para 2050. Para poner esta cifra en contexto: producir 500 mtpa de hidrógeno requerirá 25.000 teravatios hora (TWh) de electricidad de origen nuclear y renovable, más de 2,5 veces la electricidad total producida conjuntamente por la energía nuclear y las renovables en 2018. Actualmente, producir hidrógeno con captura de carbono también es más barato, y se ha demostrado que cuesta entre la mitad y dos tercios del precio de la electrólisis.
Sin embargo, ampliar la captura y el almacenamiento de carbono no solo es necesario para producir hidrógeno como combustible, sino también para eliminar el CO2 de los procesos industriales y de las centrales eléctricas. En sus Perspectivas de la energía mundial de 2018, la Agencia Internacional de la Energía (AIE) señaló que las infraestructuras existentes y en construcción representan casi todo el presupuesto de carbono restante y, en este sentido, destacó la necesidad de ampliar la captura de carbono. El Escenario de Desarrollo Sostenible de la AIE calcula que para limitar el calentamiento global se necesitarán alrededor de 2.000 instalaciones de CAC para 2040, frente a las 18 actuales. Actualmente, cuatro de esas 18 instalaciones de CAC producen hidrógeno y otras dos están en construcción en Canadá, con una capacidad de producción total cercana a 1,5 millones de toneladas de hidrógeno anuales.
Los innovadores también esperan integrar el ciclo Allam, una prometedora y revolucionaria tecnología de captura de carbono que se está probando —en esencia, una central eléctrica de gas natural con cero emisiones—, con la producción de hidrógeno.
No sorprende que Japón haya decidido destacar el hidrógeno y la captura de carbono en el G20. Dependiente de las importaciones de combustibles, pero comprometido con la lucha contra el cambio climático, el país es pionero en tecnología del hidrógeno y defensor de la captura y el almacenamiento de carbono. De cara a 2050, el hidrógeno es el combustible elegido para reducir las emisiones en todos los sectores. Su industria automovilística, junto con otros actores industriales, ha demostrado su compromiso con un futuro impulsado por el hidrógeno. En todo el mundo, las instalaciones de captura de carbono utilizan tecnologías japonesas para capturar CO2. Japón también se ha asociado con el Gobierno australiano para producir hidrógeno en Australia e importarlo a Japón. El año que viene, Japón será sede de los Juegos Olímpicos de Verano, también llamados los Juegos Olímpicos del Hidrógeno, y se espera que muestre grandes avances.
Otros siguen su ejemplo. En el Reino Unido, el hidrógeno producido con captura de carbono ha recibido mucha atención de los defensores del clima y se espera que descarbonice la calefacción de millones de empresas y hogares. En otros países europeos hay varios proyectos de hidrógeno en marcha. Alemania ya tiene su primer tren propulsado por hidrógeno en circulación. Se rumorea que el Gobierno chino, firme partidario de las tecnologías emergentes de energía limpia, está estudiando formas de impulsar el mercado de los automóviles con pila de combustible de hidrógeno. Esta sería una gran oportunidad para combatir la contaminación atmosférica en ciudades de todo el mundo, ya que el hidrógeno genera una cantidad casi nula de contaminantes a lo largo de su ciclo de vida. En los sectores de la aviación y el transporte marítimo, las apuestas apuntan a que el hidrógeno se convertirá en el combustible del futuro con cero emisiones.
Inversiones, transición energética e hidrógeno como combustible
Una nueva economía del hidrógeno que respalde la transición energética no surgirá de la noche a la mañana. Necesitará el apoyo de los gobiernos. La AIE constató que más del 70 % de todas las inversiones en la transición energética procederán directamente de los gobiernos o estarán impulsadas por políticas gubernamentales. Por tanto, los responsables de formular políticas deben tomar la iniciativa para que la transición energética sea eficaz y exitosa.
Cuando todavía no se haya aplicado, asignar un precio al carbono es el primer mecanismo de política necesario para señalar el compromiso con una economía sin emisiones de carbono. En segundo lugar, los responsables de formular políticas deberían evaluar opciones para desplegar infraestructuras con respaldo gubernamental que apoyen la implementación de tecnologías de energía limpia. En tercer lugar, se necesitan mecanismos de incentivos para crear demanda.
La Norma de Combustibles Bajos en Carbono (LCFS) de California, un mecanismo de créditos que busca limitar las emisiones del sector del transporte del estado, es un gran ejemplo. La LCFS se modificó hace poco y busca reducir un 20 % la intensidad de carbono de los combustibles del estado para 2030. La LCFS asigna un precio al carbono que actualmente cotiza en torno a 190 dólares por tonelada de CO2; de este modo, ha creado una vía para que las empresas que producen hidrógeno mediante SMR con captura de carbono generen créditos, al tiempo que incentiva el despliegue de capacidad de repostaje de hidrógeno y elimina así una de las barreras a su adopción. Gracias a algunas de estas políticas, California ha ayudado a Estados Unidos a convertirse en líder mundial en el despliegue de vehículos con pila de combustible de hidrógeno.
La transición energética aún está en sus inicios y los avances son desalentadoramente lentos; por eso, el liderazgo de Japón llega en un momento oportuno. Los líderes del G20 deberían prestar mucha atención a la experiencia de Japón en la construcción de una sociedad impulsada por hidrógeno. El despliegue a gran escala del hidrógeno producido con captura de carbono ofrece una oportunidad para acelerar los esfuerzos mundiales de descarbonización.
