IRINA SLAV
De ser un miembro modesto y pocas veces mencionado de la familia de las energías renovables a un clickbait que acapara los titulares, el hidrógeno se ha convertido rápidamente de un accesorio a una estrella. Hay una buena razón para ello: el elemento químico más abundante del universo puede aprovecharse para producir y almacenar energía sin temor a una escasez de suministro. E incluso se puede producir completamente a partir de fuentes renovables, lo que lo hace casi perfecto.
Cerca , porque el hidrógeno verde tiene un costo. Varias empresas de servicios públicos estadounidenses han revelado grandes planes para el hidrógeno verde, según un informe del Wall Street Journal . NextEra Energy y Dominion Energy se encuentran entre ellos, y planean invertir en la producción de hidrógeno a partir de electricidad solar y eólica, aunque es una de las formas más caras de producir hidrógeno, que a su vez se utilizará para producir electricidad.
"Los costos van a ir en una dirección, y eso es hacia abajo", dijo un vicepresidente senior de Dominion Energy al Wall Street Journal . "Es solo una cuestión de hasta dónde van a llegar".
De hecho, esta es la pregunta más importante que hará o romperá el futuro del hidrógeno verde. Los analistas de Wood Mackenzie escribieronque esperaban que los costos de producción de hidrógeno verde cayeran hasta en un 64 por ciento para 2040 y, en algunos lugares, incluso antes.
“En promedio, los costos de producción de hidrógeno verde serán iguales al hidrógeno basado en combustibles fósiles para 2040. En algunos países, como Alemania, eso llega para 2030. Dada la ampliación que hemos visto hasta ahora, es probable que la década de 2020 sea la década del hidrógeno ”, escribió el autor del informe, el analista de investigación senior Ben Gallagher, y agregó:“ El aumento de los precios de los combustibles fósiles impulsará la competitividad ecológica, fortaleciendo aún más el caso de esta tecnología en los próximos años ”.
Europa ya está apostando fuerte por el hidrógeno verde, y por grande, nos referimos a planes para construir al menos 40 GW de capacidad de electrólisis para 2030, con 6 GW de estos que estarán en funcionamiento para 2024. La electrólisis es el proceso utilizado para producir hidrógeno por descomponer el agua en sus átomos de oxígeno e hidrógeno constituyentes. Si bien utiliza fuentes renovables de energía y materia prima barata, este proceso sigue siendo mucho más costoso que el proceso de producción de hidrógeno que involucra gas natural.
Sin embargo, Europa está empeñada en volverse ecológica y con hidrógeno. Quiere obtener la ventaja competitiva temprana en un mercado de hidrógeno que los analistas, según Reuters, esperan que aumente a 1,2 billones de dólares para 2050. Y parece dispuesto a pagar lo que sea necesario para obtener esta ventaja o lograr sus ambiciones de cero neto para 2050 a pesar de el costo.
Para hacer del hidrógeno un combustible convencional, necesita infraestructura de producción y distribución, así como de almacenamiento. La parte de distribución es relativamente sencilla en Europa: el hidrógeno se puede bombear a través de tuberías que antes se utilizaban para transportar gas, aunque no serían suficientes. El almacenamiento es un poco más complicado ya que el hidrógeno es muy combustible. La producción también es complicada, dado el costo de la electrólisis de cero emisiones. A nivel mundial, las cosas se ponen aún más complicadas.
Reuters cita una estimación de costos de Barclays para el equipo de producción necesario para producir hidrógeno verde y azul (usando tecnología de captura de carbono) a nivel mundial, y esto asciende a $ 500 mil millones durante las próximas tres décadas. Pero, según los billetes de banco, la inversión necesaria en infraestructura de almacenamiento y distribución podría aumentar la factura hasta un billón de dólares. Según Gallagher de Wood Mac, citado por Reuters, el desafío de la infraestructura de hidrógeno podría convertirse en el más grande entre todas las tecnologías de descarbonización de la última década.
Hasta la fecha, producir hidrógeno verde cuesta entre tres y seis veces más que el hidrógeno gris o azul, según un analista senior de Guidehouse citado por el Wall Street Journal . Eso es un impedimento significativo para la adopción de una tecnología, pero el impulso neto cero está cambiando todo esto. Según Dan Hahn de Guidehouse, el costo de la producción de hidrógeno verde comenzará a bajar muy pronto gracias a las inversiones que se están realizando en su avance.
Mientras tanto, los analistas parecen estar de acuerdo en que los costos de los combustibles fósiles aumentarán en las próximas décadas, igualando el campo de juego con el hidrógeno. Gallagher de Wood Mackenzie, por ejemplo, espera que el costo del hidrógeno gris, el tipo que se produce con carbón y gas, aumente hasta en un 82 por ciento para 2040, debido a un aumento esperado en los precios del gas natural. Se prevé que el costo del hidrógeno azul, del tipo que se produce utilizando gas natural combinado con captura y almacenamiento de carbono, aumentará en un 59 por ciento para 2040, nuevamente debido al aumento de los precios del gas natural.
Parece que la competitividad del hidrógeno verde depende en gran medida de los precios del gas natural. Si los precios no suben como esperan los analistas, esta competitividad puede verse comprometida, sin importar cuántos miles de millones de empresas de energía inviertan en la tecnología. Por otro lado, con el costo de la electricidad renovable también cayendo, el costo de producir hidrógeno utilizando energía solar y eólica podría continuar disminuyendo de manera constante, especialmente si se tiene en cuenta el exceso de energía producida por los parques solares y eólicos.
NextEra, por ejemplo, planea usar el exceso de energía producida por las granjas solares para producir hidrógeno que luego usará en una planta de energía que actualmente funciona con gas. El hidrógeno reemplazará parte de ese gas. Este enfoque incremental para adoptar hidrógeno podría ser la mejor manera de abordarlo, manteniendo los costos lo más bajos posible y reduciendo las emisiones al mismo tiempo.
Wood Mackenzie
Con la cartera de proyectos anunciada para el hidrógeno verde creciendo de 3,5 GW a poco más de 15 GW en los últimos diez meses, Wood Mackenzie dice que los volúmenes serán lo suficientemente grandes y estables para que el mercado naciente pueda escalar.
“En promedio, los costos de producción de hidrógeno verde serán iguales al hidrógeno basado en combustibles fósiles para 2040. En algunos países, como Alemania, eso llega para 2030. Dada la ampliación que hemos visto hasta ahora, es probable que la década de 2020 sea la década de hidrógeno.
"El aumento de los precios de los combustibles fósiles impulsará la competitividad ecológica, fortaleciendo aún más el caso de esta tecnología en los próximos años", dijo Ben Gallagher, analista de investigación senior de Wood Mackenzie y autor del informe.
Como se señaló en la investigación, los precios de la electricidad renovable por debajo de $ 30 / MWh y las altas tasas de utilización seguirán siendo necesarios para la competitividad.
Mientras que en 2020 el hidrógeno gris es el color de hidrógeno de menor costo, excluyendo China, Wood Mackenzie espera que los costos aumenten en un 82% para 2040. Esto se debe principalmente al aumento previsto de los precios del gas natural. En Arabia Saudita y Estados Unidos, el hidrógeno gris seguirá siendo el color de menor costo hasta 2040.
También se espera que aumenten los costos del hidrógeno azul, con un aumento del 59% para 2040. El éxito del hidrógeno azul está relacionado con el éxito de la tecnología CCS, que ha estado plagada de altos costos y cancelaciones de proyectos. Al igual que el hidrógeno gris, el perfil de costes previsto está determinado en gran medida por los precios del gas natural.
“Incluso con una multitud de desafíos que aguardan al naciente mercado del hidrógeno verde, creemos firmemente que pronto habrá alguna forma de economía de hidrógeno bajo en carbono.
“Dado el grado de apoyo político, corporativo y social explícito que ha florecido en 2020, el hidrógeno verde se escalará con éxito y logrará enormes disminuciones en los costos de producción.
“Además, si se materializa un apoyo político explícito adicional en los próximos meses, podríamos ver que los costos caen aún más rápido y de manera más universal de lo que se describe en nuestro informe.
“La transición energética es dinámica. Si 2020 es una indicación, también lo será el panorama del hidrógeno bajo en carbono ”, agregó Gallagher.
