Japón es líder mundial en el desarrollo de tecnología del hidrógeno, en gran medida gracias a su énfasis estratégico en el hidrógeno como fuente de energía de nueva generación.
Las empresas japonesas están pioneras en la aplicación de la tecnología del hidrógeno en diversos sectores, incluida la siderurgia.
A pesar de las perspectivas optimistas y los avances, Japón, al igual que el resto del mundo, enfrenta desafíos para que la energía del hidrógeno sea económicamente viable.
Se espera en gran medida que el hidrógeno sea la fuente de energía de nueva generación, y su mayor promesa radica en la generación de electricidad y calor sin emisiones de dióxido de carbono, además de estar disponible en abundancia en el agua y en diversas fuentes, incluida la energía fósil.
Japón, donde los recursos energéticos son limitados, ha liderado a nivel mundial al formular la Estrategia Básica del Hidrógeno en 2017 y avanzar en el desarrollo de tecnologías relacionadas con el hidrógeno.
Según un informe publicado por la Oficina Europea de Patentes y la Agencia Internacional de la Energía, Japón representó el 24 % de las solicitudes de patentes relacionadas con el hidrógeno a nivel mundial entre 2011 y 2020, ocupando el primer puesto. El informe destaca la posición de Japón como innovador en hidrógeno con una ventaja tecnológica, al desarrollar y aplicar nuevas tecnologías por delante de la curva.
Empresas pioneras en innovación tecnológica
En diciembre de 2023, Nippon Steel utilizó hidrógeno en la siderurgia mediante altos hornos, logrando una notable reducción del 33 % en las emisiones de dióxido de carbono del propio alto horno, un récord mundial.
La empresa formó un consorcio con JFE Steel, Kobe Steel y el Japan Research and Development Centre for Metals para ampliar esta tecnología y desarrollar conjuntamente tecnologías siderúrgicas que utilicen hidrógeno, como la reducción directa del mineral de hierro con hidrógeno.
Este proyecto de siderurgia con hidrógeno, Innovación Verde en la Siderurgia, forma parte de los proyectos del Fondo de Innovación Verde puestos en marcha por el Ministerio de Economía, Comercio e Industria para promover el desarrollo de tecnologías de descarbonización, y tiene como objetivo descarbonizar la industria del acero mediante la colaboración público-privada.
Anticipándose al crecimiento de la demanda de hidrógeno en el futuro, Kawasaki Heavy Industries se ha centrado en establecer una cadena de suministro internacional de hidrógeno, reconociendo que la fabricación nacional por sí sola podría no ser suficiente.
La empresa presentó esta visión en 2010, con el objetivo de producir grandes cantidades de hidrógeno aprovechando energías renovables a precios competitivos y recursos no explotados en el extranjero, transportarlo a Japón por barco y conectarlo para su uso nacional. Esta iniciativa se concibió cuando el hidrógeno como combustible aún no era ampliamente reconocido en el mundo.
Una transición hacia una estructura energética verde y competitiva solo puede producirse mediante el trabajo conjunto entre sectores y el fortalecimiento de las alianzas público-privadas para implementar de manera eficiente una energía de hidrógeno asequible.
Naoko Tochibayashi, responsable de Comunicación para Japón, Foro Económico Mundial | Naoko Kutty, editora digital, Foro Económico Mundial
En la primavera de 2022, Kawasaki Heavy Industries completó con éxito un proyecto piloto, con el apoyo de los gobiernos de Japón y Australia, para transportar por mar hidrógeno licuado producido en Australia a Japón. Fundamental para el éxito de este transporte fue el desarrollo por parte de la empresa del primer y único transportador de hidrógeno líquido del mundo, el Suiso Frontier.
Este buque, similar a un termo gigante de gran eficiencia, puede transportar grandes cantidades de hidrógeno líquido a una temperatura ultrabaja de menos 253 grados Celsius sin refrigeración adicional. La empresa aspira a establecer el suministro de hidrógeno como un negocio viable para 2030 y actualmente trabaja en ampliar los buques y los tanques de almacenamiento en tierra para el suministro masivo de hidrógeno.
El uso del hidrógeno para descarbonizar los ferrocarriles también está ganando impulso. JR East está avanzando en las pruebas de conducción del primer tren híbrido de hidrógeno nacional, HIBARI, desarrollado conjuntamente con Toyota Motor Corporation e Hitachi. Este tren híbrido combina la energía de una pila de combustible, que genera electricidad al reaccionar hidrógeno con oxígeno, y la de una batería de almacenamiento, lo que le permite operar sin emitir dióxido de carbono. El objetivo es ponerlo en uso práctico para 2030.
Además, JR Central anunció en noviembre de 2023 que había iniciado el desarrollo de vehículos ferroviarios que utilizan motores de hidrógeno, los cuales queman hidrógeno para la propulsión. Mientras que muchos esfuerzos de descarbonización del ferrocarril en todo el mundo utilizan tecnología de pila de combustible, el uso del hidrógeno como combustible directo para motores constituye una primicia mundial. De materializarse, introduciría un nuevo enfoque de descarbonización para la industria ferroviaria.
El impulso del hidrógeno por parte del Gobierno y los municipios
En junio de 2023, el Gobierno japonés revisó su Estrategia Básica del Hidrógeno para respaldar estas iniciativas empresariales. Esta estrategia identifica nueve tecnologías clave, entre ellas las pilas de combustible y los dispositivos de electrólisis del agua, y ha decidido invertir más de 15 billones de yenes (98.800 millones de dólares) durante los próximos 15 años. También tiene como objetivo aumentar el uso de hidrógeno hasta 12 millones de toneladas anuales para 2040.
Para avanzar en este objetivo, el Gobierno Metropolitano de Tokio incrementó su presupuesto para iniciativas relacionadas con el hidrógeno del ejercicio fiscal 2024 a 20.300 millones de yenes (134 millones de dólares), 1,8 veces más que el año anterior. Tokio planea reforzar el apoyo a la proliferación de vehículos comerciales de pila de combustible, como camiones y autobuses, que se consideran aplicaciones prometedoras para el hidrógeno.
Asimismo, Tokio aspira a impulsar el desarrollo de estaciones de hidrógeno a gran escala y establecer instalaciones en terrenos costeros de propiedad pública para producir y suministrar hidrógeno verde a partir de fuentes de energía renovables.
Superar los desafíos de la transición energética
Según el informe del Foro Económico Mundial Fostering Effective Energy Transition 2023, que analizó el desempeño de los sistemas energéticos en 120 países, Japón ocupa el puesto 27 según criterios como la equidad, la seguridad energética, la sostenibilidad ambiental y el grado de preparación del entorno habilitante para la transición energética.
El informe también prevé que el mercado mundial del hidrógeno limpio se expanda hasta 120.000 millones de dólares para 2030. Sin embargo, destaca que el principal desafío es reducir el coste de producción y suministro de la energía de hidrógeno.
El profesor Yuya Kajikawa, de la Universidad de Tokio, subraya la importancia de fortalecer la introducción y la formación del mercado de la energía de hidrógeno sobre la base de normas estratégicas con vistas a los beneficios económicos. Esto permitiría alcanzar economías de escala y podría ser una solución al desafío del precio.
Una transición hacia una estructura energética verde y competitiva solo puede producirse mediante el trabajo conjunto entre sectores y el fortalecimiento de las alianzas público-privadas para implementar de manera eficiente una energía de hidrógeno asequible.
