Promover el poder del hidrógeno para acelerar la transición hacia la energía limpia

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Tanque de almacenamiento de hidrógeno obtenido utilizando electricidad limpia
Tanque de almacenamiento de hidrógeno obtenido utilizando electricidad limpia. vanitjan/Shutterstock.com.

El poder del hidrógeno para acelerar la transición energética no tiene precedentes. El hidrógeno limpio —producido mediante el uso de energía renovable o procesos con bajas emisiones de gases— ha sido aclamado como un elemento transformador.  Ello porque permite la fabricación limpia de productos básicos industriales, y se puede utilizar para descarbonizar los modos de transporte, como el transporte marítimo y la aviación. El hidrógeno puede servir como una alternativa de los combustibles fósiles, por ejemplo el carbón o el gas natural, o para fabricar amoníaco, un componente clave de los fertilizantes sintéticos. 

Si bien se atribuyen muchos beneficios al hidrógeno, ¿qué se necesita para promoverlos, en particular en los países en desarrollo? Hemos identificado tres desafíos principales que deben superarse mediante una acción concertada.

El hidrógeno debe ser más limpio

En la actualidad, alrededor del 98 % del total del hidrógeno (i) se produce utilizando gas natural y carbón, lo que genera una cantidad de emisiones de carbono comparable a la de Japón o alrededor del 3 % de las emisiones de CO2 totales del mundo (i). Para cumplir con las metas del Acuerdo de París, es necesario descarbonizar la producción de hidrógeno, y el hidrógeno generado a partir de energías renovables (i) es la opción más prometedora para complementarla con el hidrógeno bajo en carbono.

Además, la demanda total de hidrógeno debe quintuplicarse entre ahora y 2050. Para seguir este camino, la capacidad instalada de producción de hidrógeno verde debe aumentar en 75 veces de aquí a 2030.

Gráfico sobre hidrógeno

El hidrógeno debe ser más barato

Actualmente, producir hidrógeno verde es mucho más caro que producir hidrógeno gris, tarea que se realiza utilizando combustibles fósiles. Por lo general, los costos de producción del hidrógeno verde son de entre USD 4 y USD 5 por kilogramo en un buen emplazamiento, esto es entre dos y tres veces más que los costos del hidrógeno gris o el azul, generados a partir de gas natural y cuya producción se respalda con la captura y el almacenamiento de carbono.

La buena noticia es que, según estimaciones, los costos del hidrógeno verde disminuirán rápidamente a entre USD 2 y USD 3 por kilogramo para 2030 debido a los efectos de “aprendizaje” que mejoran los resultados de la tecnología y los procesos de producción, así como las economías de escala. 

Una manera de abaratar el costo del hidrógeno limpio es fijar el precio a las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) del hidrógeno gris, y así se subsanará la brecha de competitividad entre el hidrógeno verde y el gris. Los subsidios gubernamentales pueden servir de ayuda, pero podrían representar una limitación. Los países de la OCDE y China ya han anunciado subsidios por un valor estimado de USD 100 000 millones para apoyar el hidrógeno limpio, una medida que podría alejar a los inversionistas de los países en desarrollo.

La producción de hidrógeno verde requiere un uso intensivo de capital y una gran cantidad de energía renovable. Para producir 1 millón de toneladas de hidrógeno verde anuales, se deben tener 10 gigavatios de electrolizadores, 20 gigavatios de generación de energía renovable y USD 30 000 millones en inversiones (algo conocido como la “regla del 1-10-20-30”). Para reemplazar todo el hidrógeno gris que se utiliza hoy por hidrógeno verde se requeriría el 100 % de la capacidad de generación de energía solar y eólica actualmente operativa.

Se debe llegar a la recta final

Un tercer desafío es que muy pocos proyectos de hidrógeno verde están llegando a la recta final.

A pesar de varios anuncios, solo se han implementado o están en construcción algunos proyectos (en Arabia Saudita, Chile, Egipto, Omán y Emiratos Árabes Unidos). Numerosos proyectos de gran envergadura se encuentran en la fase de desarrollo. Se tienen previstos 17 proyectos de más de 1 megatonelada (Mt) de hidrógeno al año, de los cuales seis se localizan en África, América del Sur y Asia central. Aproximadamente la mitad de ellos se encuentran en la etapa de la nota conceptual, y la otra mitad, en la etapa de factibilidad. En conjunto, hay más de 500 proyectos de hidrógeno que tienen como objetivo ponerse en marcha para 2030.

El principal riesgo de los proyectos de hidrógeno verde es la compra del producto. ¿Qué garantías existen para los inversionistas de que habrá compradores del hidrógeno verde y cuánto están dispuestos a pagar? El costo de producción del amoníaco verde, por ejemplo, es considerablemente más alto que el del amoníaco producido a partir de combustibles fósiles. En la actualidad, no hay suficiente demanda de estos productos ecológicos. Hoy en día, tampoco es fácil reconocer lo verde o limpio de lo gris dada la falta de normas y sistemas de certificación para el hidrógeno verde y sus productos.

Se trata de las acciones

Aunque estos desafíos pueden parecer insuperables, la disminución del costo de las energías renovables, la creciente demanda de energía y la emergencia derivada del cambio climático han impulsado el hidrógeno limpio de una manera sin precedentes.  

Dado que la demanda mundial de hidrógeno limpio aumentará rápidamente, los países en desarrollo se pueden preparar ahora y diseñar marcos propicios e instrumentos de mitigación de riesgos. 

El Grupo Banco Mundial está listo para apoyar a los Gobiernos y al sector privado con inversiones y soluciones regulatorias, y para desarrollar carteras de proyectos de calidad. En la actualidad, el Banco proporciona apoyo para la prospección y el desarrollo de proyectos en Brasil, Chile, India, Mauritania y Namibia, entre otros, a través de financiamiento del Programa de Apoyo al Hidrógeno Verde del ESMAP. El interés entre los países clientes es alto, y la cartera se está ampliando.

El Banco Mundial también ayuda a los países clientes con mecanismos que han demostrado ser eficaces, como las subastas competitivas, las tarifas de alimentación a la red que proporcionan precios garantizados a los productores, y los contratos por diferencias que permiten pagar la diferencia entre el costo de producción y el precio de mercado.

La semana próxima, llevaremos a cabo la primera reunión de asociados de la iniciativa “Hydrogen for Development Partnership (H4D)” (i) en Nueva Delhi. Esta asociación ayudará a catalizar una cantidad importante de financiamiento para inversiones en hidrógeno en los próximos años, tanto de fuentes públicas como privadas, y promoverá el fortalecimiento de la capacidad y las soluciones regulatorias, los modelos de negocios y las tecnologías para la puesta en marcha de proyectos de hidrógeno bajo en carbono en los países en desarrollo. A través de H4D, los países en desarrollo tendrán mayor acceso a financiamiento en condiciones concesionarias, y asistencia técnica y asesoría para ampliar los proyectos de hidrógeno.

Esta será otra medida para promover el papel del hidrógeno en la transición hacia la energía limpia.

Autores

Dolf Gielen

Economista sénior especializado en energía, ESMAP

Priyank Lathwal

Joven profesional, ESMAP

Silvia Carolina Lopez Rocha

Analista, Economía del Desarrollo y Oficina del Economista en Jefe

Únase a la conversación

JOSÉ TOVAR
25 de Octubre de 2023

Interesante tema. Interesante artículo; porque clarifica muchas de las barreras persistentes en el cambio de patrón energético del planeta. Pero más importante es la mitigación del daño que estamos haciendo a la atmósfera con la emisiones de CO2 y ad láteres (NOx, SOx, CH4,...)
Hay que desarrollar un efuerzo por la captura de emisiones dañinas, y eso daría un impulso a la inversión de ingentes capitales, y generaría empleos y el uso de nuevo equipamiento. Hemos usado un escenario de emisiones abiertas, que, si se cerrara, por captura de emisiones y su respectivo resguardo, movería la econompia planetaria, y de paso, controlaria (¿y disminuiría?) la contaminación atmosférica actual.

Mirta Espinosa Mendieta
22 de Septiembre de 2023

Buen día.

Muy interesada en el tema, en mi comunidad tenemos muchas expectativas con el tema. Sobre por ser una zona rica en humedales.
Saludos desde Costa Rica.

manuel puentes rodríguez
22 de Septiembre de 2023

Creo los dos últimos párrafos del artículo son muy importantes y merecen un mayor desarrollo para quienes se interesan vean y eniendan mejor los inmensos beneficios del hidrógeno verde. Felicitaciones y felicidades.
Manuel

Ana Casnati
22 de Septiembre de 2023

Estimados con respecto al proyecto Tambor en Uruguay algunos sectores sociales sostienen que el hidrógeno verde utiliza el agua del acuífero guaraní.

Jesús Contreras
11 de Septiembre de 2023

Buena Noche, hace algunos años me intereso saber de este tema, en ese periodo aprendí que había posibilidad de sustituir fuente de energía limpia, por medio del Hidrógeno, pero tenia dificultades para la separación por p´proceso industrial, debido a su alta actividad molecular.

domingo teodoro valero calle
11 de Septiembre de 2023

Estoy de acuerdo en participar en el desarrollo de proyectos de hidrogeno verde.

JAIME RÍOS NÚÑEZ
11 de Septiembre de 2023

Saludos amigos y amigas del Grupo Banco Mundial, en Perú, ciudad Chiclayo, estamos comprometidos al desarrollo de energías limpias desde la producción de "biometano", con el cual lograr co-generación eléctrica y reutilizar el calor residual de su termoeléctrica en la activación de un proyecto piloto para la obtención de Hidrógeno verde, usando tecnología de Electrólisis a Alta Temperatura. Vamos avanzando en un modelo ideal. Gracias por el reporte, nos vale mucho.

Sergio Rosales
06 de Noviembre de 2023

Creo que el Hidrógeno y amoniaco verde en la producción de la energía del futuro es muy importante, se debe cambiar la matriz energética y avanzar en la descarbonización.

ARMANDO LENIN ALVERTO HERNANDEZ
06 de Noviembre de 2023

es un tema muy emocionante importante y relevante, gracias por compartir

Abel Villacís
06 de Noviembre de 2023

El Hidrógeno, Es uno de los pilares que podemos aprender a utilizarlo con fines de recuperar nuestro planeta

oswaldo diaz
17 de Noviembre de 2023

el Hidrogeno verde hay que promoverlo porque estamos en esa actividad intensa de salvar el planeta y lo mejor es esas alternativas para la conservacion del planeta limpio de impurezas, no contaminado.