El desarrollo de la tecnología del hidrógeno se está desplazando hacia soluciones de bajas emisiones como la electrólisis, según un estudio conjunto de patentes de la Oficina Europea de Patentes (EPO) y la Agencia Internacional de la Energía (IEA).

El informe es el primero de su tipo y utiliza datos de patentes globales para proporcionar un análisis completo y actualizado de la innovación en todas las tecnologías de hidrógeno. Cubre la gama completa de tecnologías, desde el suministro de hidrógeno hasta el almacenamiento, la distribución y la transformación, así como las aplicaciones de uso final.

“El hidrógeno de fuentes de bajas emisiones puede desempeñar un papel importante en las transiciones de energía limpia con potencial para reemplazar los combustibles fósiles en industrias donde existen pocas alternativas limpias, como el transporte de larga distancia y la producción de fertilizantes”, dijo el director ejecutivo de la AIE, Fatih Birol. 

“Este estudio muestra que los innovadores están respondiendo a la necesidad de cadenas de suministro de hidrógeno competitivas, pero también identifica áreas, particularmente entre los usuarios finales, donde se requiere un mayor esfuerzo. Continuaremos ayudando a los gobiernos a impulsar la innovación para tecnologías de energía limpia seguras, resistentes y sostenibles”, agregó. 

“Aprovechar el potencial del hidrógeno es una parte clave de la estrategia de Europa para lograr la neutralidad climática para 2050”, dijo el presidente de EPO, António Campinos. 

“Pero si el hidrógeno va a desempeñar un papel importante en la reducción de las emisiones de CO2, se necesita con urgencia la innovación en una variedad de tecnologías. Este informe revela algunos patrones de transición alentadores entre países y sectores industriales, incluida la importante contribución de Europa al surgimiento de nuevas tecnologías de hidrógeno. También destaca la contribución de las nuevas empresas a la innovación del hidrógeno y su dependencia de las patentes para llevar sus inventos al mercado”, completó. 

El estudio presenta las principales tendencias en las tecnologías del hidrógeno desde 2011 hasta 2020, medidas en términos de familias de patentes internacionales (IPF), cada una de las cuales representa una invención de alto valor para la cual se han presentado solicitudes de patente en dos o más oficinas de patentes en todo el mundo. 

El informe encuentra que el patentamiento global de hidrógeno está liderado por la Unión Europea y Japón, que representan el 28% y el 24% respectivamente de todos los IPF presentados en este período, con un crecimiento significativo en la última década. Los países líderes en Europa son Alemania (11% del total mundial), Francia (6%) y Holanda (3%).

Estados Unidos, con el 20% de todas las patentes relacionadas con el hidrógeno, es el único centro de innovación importante que vio disminuir las solicitudes internacionales de patentes de hidrógeno en la última década.

La actividad de patentes internacionales en tecnologías de hidrógeno siguió siendo modesta en Corea del Sur y China, pero está en aumento. Además de estos cinco centros de innovación principales, otros países que generan volúmenes significativos de patentes de hidrógeno incluyen el Reino Unido, Suiza y Canadá.

Las tecnologías de producción de hidrógeno representaron la mayor cantidad de patentes de hidrógeno durante el período 2011-2020. Si bien la producción mundial de hidrógeno actualmente se basa casi en su totalidad en combustibles fósiles, los datos de patentes muestran que las innovaciones de bajas emisiones generaron más del doble de patentes internacionales en todos los segmentos de la cadena de valor del hidrógeno que las tecnologías establecidas.

Las tecnologías motivadas por preocupaciones climáticas representaron casi el 80% de todas las patentes relacionadas con la producción de hidrógeno en 2020, con un crecimiento impulsado principalmente por un fuerte aumento de la innovación en electrólisis. 

Las regiones más innovadoras ahora compiten para albergar la primera fase de despliegue industrial, y los datos sugieren que Europa está ganando ventaja como ubicación para la inversión en nueva capacidad de fabricación de electrolizadores.

Entre las muchas aplicaciones potenciales de uso final del hidrógeno, el sector automotriz ha sido durante mucho tiempo el foco de la innovación, y las patentes en este sector continúan creciendo, lideradas principalmente por Japón. 

Todavía no se ve un impulso similar en otras aplicaciones de uso final, a pesar de la política concertada y la atención de los medios en los últimos años sobre el potencial del hidrógeno para descarbonizar el transporte de larga distancia, la aviación, la generación de energía y la calefacción. Las promesas nacionales de cero emisiones netas no se pueden lograr sin abordar el uso constante de combustibles fósiles en estos sectores. 

Un punto positivo es un aumento reciente en las patentes para el uso de hidrógeno para descarbonizar la producción de acero, posiblemente en respuesta al consenso posterior al Acuerdo de París de que el sector necesita soluciones radicales para reducir las emisiones rápidamente.

Para las tecnologías de hidrógeno establecidas, la innovación está dominada por la industria química europea, cuya experiencia en este sector también le ha dado una ventaja en tecnologías motivadas por el clima, como la electrólisis y las pilas de combustible. Las empresas automotrices también están activas, y no solo en tecnología de vehículos. 

Detrás de ellos, las universidades y los institutos públicos de investigación generaron el 13,5% de todas las patentes internacionales relacionadas con el hidrógeno entre 2011 y 2020, lideradas por instituciones francesas y coreanas, con un enfoque en métodos de producción de hidrógeno con bajas emisiones, como la electrólisis.

El estudio encuentra que más de la mitad de los US$ 10.000 millones de inversión de capital de riesgo en empresas de hidrógeno en 2011-2020 se destinaron a nuevas empresas con patentes, a pesar de que representan menos de un tercio de las nuevas empresas en el conjunto de datos del informe. 

Poseer una patente es un buen indicador de si una nueva empresa seguirá atrayendo financiación: más del 80% de la inversión en etapa avanzada en nuevas empresas de hidrógeno en 2011-2020 se destinó a empresas que ya habían presentado una solicitud de patente en áreas como electrólisis, pilas de combustible o métodos de bajas emisiones para producir hidrógeno a partir de gas.