Analizamos en este capítulo los aspectos económicos del uso del hidrógeno y examinamos las implicaciones para los inversores en el sector.
Hidrógeno como combustible para vehículos
La idea de utilizar hidrógeno como combustible existe desde hace mucho tiempo. Sus defensores lo presentan como el combustible del futuro, pero ¿cuánto sabemos de las posibles aplicaciones de esta revolucionaria tecnología?
En el capítulo anterior tratábamos el tema del hidrógeno verde, que se obtiene mediante electrólisis, es decir, utilizando electricidad para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno. Tiene cero emisiones de carbono, ya que la electricidad se genera a partir de fuentes renovables, pero con la tecnología actual, alrededor del 20% de la energía se pierde en la fase de electrólisis, lo que sitúa al hidrógeno en desventaja inmediata frente a la electricidad.
Los coches impulsados por pilas de combustible de hidrógeno suponen una mejora significativa, aunque su eficiencia sigue siendo de solo un 35%. Esto se debe a que se pierde energía en las fases de electrólisis, licuación y transporte, y de nuevo cuando el hidrógeno se transforma en electricidad mediante la pila de combustible de hidrógeno del vehículo. Sin embargo, los vehículos eléctricos de batería se sitúan muy por delante, con una eficiencia de en torno al 80%. En el caso de los motores de gasolina, a pesar de los grandes avances en la eficiencia, estos vehículos siguen siendo muy ineficientes, ya que solo un 20% de la energía total que consumen genera movimiento.

No obstante, existen aplicaciones automovilísticas en las que las pilas de combustible de hidrógeno podrían competir desde el punto de vista tanto económico como medioambiental. Por ejemplo, en autobuses, camiones, movilidad industrial y transporte marítimo, donde el peso de las baterías y los tiempos de recarga son prohibitivos, el hidrógeno puede ser una opción viable y realista.
Los análisis de BloombergNEF sugieren que un precio del hidrógeno de 1 $/kg haría que los autobuses y camiones de hidrógeno fueran económicos, mientras que el uso del gas como combustible para el transporte marítimo sería limitado.
Hidrógeno para la energía doméstica
En cuanto a las aplicaciones energéticas domésticas, la idea de mezclar de hidrógeno en la red de gas natural resulta atractiva, pero no es una solución completa. Lo máximo que puede mezclarse es de cerca del 15-20% sin una adaptación significativa de las calderas, desplazando solo el 6% de las emisiones.
El funcionamiento de los hogares con hidrógeno puro requiere una infraestructura totalmente nueva debido a las pérdidas por difusión, la fragilidad de los materiales y la necesidad de bombear el gas. Las inversiones en conductos de hidrógeno siguen entrañando riesgos tecnológicos, ya que las bombas de calor ofrecen una alternativa creíble.
La combustión conjunta de hidrógeno verde y gas natural para suministrar energía a la red requiere un suministro de bajo coste y almacenamiento estacional (por ejemplo, en cavernas de sal o yacimientos de gas agotados). De este modo, se presta un servicio esencial a la red, pero se pierde una parte importante de la energía almacenada, por lo que probablemente surjan opciones mejores.
Alcanzar los lugares donde otras fuentes de energía no llegan
Otro ámbito en el que el hidrógeno puede ofrecer una solución convincente es el de los sectores ‘difíciles de abandonar’ y en los que hay pocas opciones tecnológicas disponibles o adecuadas.
Según un análisis de BloombergNEF, con un precio del hidrógeno de 1 $/kg sería rentable sustituir el carbón de coque en la fabricación de acero, el calor de alto grado en la producción de cemento, la producción de fertilizantes, la fabricación de aluminio y vidrio con los precios actuales del carbono del régimen de comercio de derechos de emisión de la UE. Lo vimos más en detalle en el capítulo 2.
La industria aeronáutica también está explorando el hidrógeno verde como alternativa al combustible para la aviación, responsable de alrededor del 3% de las emisiones mundiales de CO2. El hidrógeno tiene una densidad energética alta en peso, pero baja en volumen. Ello plantea un problema para los diseñadores de aviones, ya que los depósitos de combustible tienen que ser grandes, lo que implica menos pasajeros y, por tanto, un cambio en el argumento económico para los operadores aéreos. Otras consideraciones, como las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx), derivadas de los motores de hidrógeno de alta temperatura, necesitarán soluciones a medida que se desarrolle la tecnología.
¿Puede el hidrógeno desarrollar todo su potencial?
Con la tecnología actual, las perspectivas de implantación del hidrógeno en los automóviles y la calefacción doméstica siguen siendo limitadas en virtud de la eficiencia frente a la electricidad. Sin embargo, el hidrógeno de alto valor representa una propuesta atractiva para producir calor a alta temperatura, y en hornos industriales para la producción de hierro y acero.
La Agencia Internacional de la Energía calcula que la inversión acumulada en hidrógeno debe aumentar hasta 1,2 billones de dólares para 2030 para que el mundo esté en condiciones de alcanzar la situación de cero emisiones netas en 2050. En 2021, se comprometieron 400 millones de dólares para proyectos destinados a desplegar capacidad de electrólisis, muy lejos de donde necesitamos llegar.
Para que el hidrógeno pase a ser una opción creíble de descarbonización, serán necesarias mejoras tecnológicas, inversiones privadas significativas, orientación del mercado a través de la tarificación del carbono y apoyo público. Además, existen importantes obstáculos que se deben superar tal como hemos explicado en el capítulo anterior. En definitiva, se necesitarán orientaciones políticas claras para movilizar la inversión de capital en toda la cadena de valor del hidrógeno, a fin de que este desarrolle todo su potencial.