ANAHÍ ABELEDO

El desarrollo de las tecnologías de hidrógeno experimenta un gran auge. El hidrógeno y sus derivados, tanto bajos en carbono como renovables, son reconocidos como un pilar clave en la transición energética. La certificación es una parte esencial del desarrollo de un mercado global para el hidrógeno y ninguno de los sistemas de certificación de hidrógeno existentes es adecuado para el comercio transfronterizo, las lagunas existentes fragmentan el mercado. Cuáles son los temas a abordar para unificar las brechas; cómo medir las emisiones y encontrar un sistema único. Experiencias de la UE; Australia; China y California. El caso Siemens Energy.

La Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA), junto con RMI, Energy Transformed, llevó a cabo una evaluación de los sistemas de certificación existentes en el mundo para buscar brechas que, si no se llenan, dificultarán el desarrollo del comercio de hidrógeno. El informe "Creatinf a global hydrogen market. Certification to enable trade" -publicado hace unos días-, es una contribución al trabajo sobre el Pacto de Acción del Hidrógeno del G7. Se trata de un apoyo a la creación de marcos regulatorios para el hidrógeno bajo en carbono y renovable y sus derivados.

Los certificados de hidrógeno y sus derivados deben contener información sobre el cumplimiento de las normas y los requisitos reglamentarios, y permitir la verificación a través de datos sobre criterios de sostenibilidad, como la huella de carbono y las energías renovables contenido, para permitir la diferenciación de otros productos menos verdes.

La certificación también permitiría el cumplimiento de requisitos ambientales, sociales y se verificarán los criterios de gobernanza y permitiría a los consumidores de hidrógeno señalar la demanda por productos más ecológicos mediante la compra de hidrógeno certificado como bajo en carbono o renovable.

La evaluación se llevó a cabo mediante la identificación de los componentes clave de un sistema de hidrógeno en funcionamiento; un sistema de certificación y de comparación de estos componentes con mecanismos de certificación del hidrógeno existente y emergente.

LAGUNAS QUE FRAGMENTAN EL MERCADO. RECOMEDACIONES
Además, existen vacíos en los estándares y en el diseño de ecoetiquetado y certificación, lo que resulta en información insuficiente en los certificados para permitir una comparación justa a través de las fronteras. 

Existen lagunas en lo siguiente: información clara sobre las emisiones de gases de efecto invernadero; producción y/o transporte de hidrógeno; estándares comunes utilizados; etiquetado ecologista; y cumplimiento de criterios ambientales, sociales y de gobernanza. 

Recomendaciones para cerrar las brechas y evitar la fragmentación del mercado del hidrógeno incluyen la necesidad de que los países adopten:

+  Un enfoque modular para la certificación en diferentes etapas a lo largo de la cadena de suministro, donde cada parte de la cadena de suministro tiene sus propios criterios de sostenibilidad, alcance y umbrales;

+ Una metodología única para calcular la intensidad de las emisiones de toda la producción de caminos de hidrógeno, basándose en otros esquemas, cuando sea posible, para abordar las fuentes de emisiones clave;

+ Alineación entre los métodos contables y los requisitos de política para la adicionalidad, criterios temporales y geográficos para el hidrógeno producido a partir de la red eléctrica;

+  Metodologías internacionalmente aceptadas para gestionar la mezcla de hidrógeno comercializado a fin de vincular los criterios de producción con los requisitos del mercado;

+ Sistemas armonizados de infraestructura de calidad para los organismos nacionales de normalización para garantizar equidad y responsabilidad de la certificación de hidrógeno;

+ Establecer un proceso para facilitar el reconocimiento mutuo entre los esquemas de certificación para hidrógeno y derivados;

+ Pensar más allá del hidrógeno y garantizar la continuidad de los derivados del hidrógeno muy probablemente para ser comercializado, como el amoníaco.

ELEMENTOS CRÍTICOS PARA UN SISTEMA DE CERTIFICACIÓN
Un sistema de certificación exitoso debe capturar los componentes técnicos importantes (definido en el diseño de la norma y certificación) e incrustarse en un ecosistema de habilitación de componentes operativos para garantizar la escalabilidad. 

La Figura 2 describe los componentes operativos clave para un sistema de certificación del mercado del hidrógeno. 

Cada componente operativo puede ser desarrollado y desplegado por una o más organizaciones, aunque es típico que el diseño de estándares y certificación, a través de la aplicación y verificación, son especificados por una sola entidad: el titular del esquema de certificación.

Estos componentes para un mercado de hidrógeno pueden hacer referencia y aprovechar el mercado existente con mecanismos tales como garantías de origen de energías renovables (para referencia en una norma o modelo de seguimiento replicado) o plataformas y registros de intercambio ambiental.

ESQUEMA DE CERTIFICACIÓN
Las normas y certificación (incluido el diseño, la gobernanza y la aplicación operativa) son elementos que  aseguran que la diferenciación entre reglas y procesos de validación es transparente tanto para los productores como para los compradores.

Los componentes técnicos de un esquema de certificación generalmente están integrados en un estándar.

Los estándares son el resultado de la discusión y la cooperación entre las partes interesadas, como fabricantes, vendedores, compradores, clientes, asociaciones comerciales, usuarios y reguladores, en un proceso determinado.

En el caso del hidrógeno, se necesita una norma que proporcione la guía y los criterios contables para evaluar las credenciales renovables o bajas en carbono. Hay que tener en cuenta:

1 - Diseño de normas y certificaciones

2- Alcance de la certificación

El alcance de la certificación especifica el nivel en el que el producto diferenciado es evaluado (por ejemplo, el nivel de activos y qué vías de producción y transporte cubre).

3- Límite del sistema

Un límite claro del sistema debe mencionarse o especificarse directamente en el estándar. Este límite debe incluir las principales fuentes de emisión del suministro de producción de la cadena de hidrógeno (por ejemplo, electricidad para electrólisis para la ruta renovable; metano fugitivo aguas arriba y unidad de captura para la vía fósil disminuida).

Los límites del sistema generalmente se definen para capturar vías del pozo a la puerta (hasta el punto de producción) o del pozo a la rueda (hasta el punto de uso). 

Estos límites sirven como base para diferenciar las vías de producción de hidrógeno como un mercado desarrolla, la conversión de hidrógeno a sus formas derivadas, como amoníaco y metanol, puede incorporarse como un complemento, ya sea en un estándar de producción o en estándares de usuario final.

La Figura 3 ilustra las cadenas de suministro de hidrógeno azul y verde, según el Metodología de la Asociación para el Hidrógeno International y las Pilas de Combustible en la Economía (IPHE) (IPHE, 2021), que está en proceso de constituirse como una Organización Internacional para Estándar de estandarización (ISO). 

GUÍA DE CONTABILIDAD DE EMISIONES
“Guía de contabilidad de emisiones” se define o se refiere a la metodología utilizada para calcular la huella de gases de efecto invernadero (GEI) a lo largo del límite del sistema para cada fuente de emisiones.

Esta guía debe definir: el alcance de los GEI relevantes; su potencial de calentamiento global de acuerdo con una fuente confiable y actualizable (por ejemplo, el Panel Intergubernamental sobre el Informe de Evaluación del Cambio Climático); el tipo de datos necesarios para realizar el cálculo (primario o secundario); y dónde acceder a estos datos.

Para el hidrógeno renovable, si un esquema permite electrolizadores conectados a la red, la validez del mecanismo de compra de electricidad renovable, incluidos criterios para evaluar tales mecanismos, tales como las limitaciones regionales y la singularidad de declaraciones de propiedades.

En la producción de hidrógeno renovable, definir criterios de electricidad renovable para conexión a red; los electrolizadores pueden garantizar una contribución material a la descarbonización del sistema energético. Esto puede lograrse definiendo criterios de adicionalidad y de correlación temporal y geográfica.

+ Adicionalidad: definido por el GHG Protocol como un proyecto que resulta en emisiones de GEI, reducciones además de lo que habría ocurrido en ausencia del proyecto, lo que significa que la electricidad basada en energías renovables utilizada en electrolizadores es producida por nueva capacidad de generación. Esto se puede abordar asegurando un vínculo directo, ya sea a través de una conexión física, o a través de un acuerdo comercial de compra de energía. 

Los enfoques pueden limitar el tiempo de funcionamiento del electrolizador para igualar la generación.

+ Correlación temporal: especifica el horizonte de tiempo de correlación entre la electricidad consumida por el electrolizador y el perfil de generación. Un enfoque flexible para esto se recomienda este criterio (en contraposición a la coincidencia temporal estricta) en los próximos años, para limitar la desventaja del primer jugador.

+ Correlación geográfica: especifica una correlación geográfica entre el electrolizador y la generación renovable adicional, en función de una proximidad o conexión definida a la misma red interconectada.

Estos factores generalmente se determinan a nivel regulatorio como parte de estrategia para una red nacional o regional para la descarbonización.

Por ejemplo, la Comisión Europea de Energías Renovables, con la Directiva II (RED II) modificó recientemente sus requisitos temporales de coincidencia horaria a favor de adicionalidad (asegurar PPA equivalentes). Esto, en opinión de la Unión Europea (UE), ayudaría a escalar el hidrógeno renovable en la región y mantener la competitividad global, mientras se logran los objetivos de descarbonización de la red.

UNA EXPERIENCIA: DIRECTIVA DE BIOCOMBUSTIBLES DE LA UE
Un ejemplo cercano al sector del hidrógeno es el requisito de la Unión Europea (UE) para biocombustibles, introducido por primera vez en la Directiva de Biocombustibles 2003/30/EC. 

En 2009, la Directiva de energías renovables de la UE (2009/28/EC) estableció un objetivo de energía renovable del 10% en el sector del transporte, que aumentó aún más la ambición por el uso de biocombustibles en la UE. Estos requisitos se introdujeron para reducir el efecto invernadero, la  intensidad de las emisiones de gases de los combustibles utilizados en el transporte por carretera.

La creciente demanda de biocombustibles en Europa (para cumplir con las cuotas de consumo) incentivó a los biocombustibles extranjeros exportadores a cultivar más cultivos, como palmeras, únicamente para la producción de biocombustibles. 

El cambio de uso podría haber resultado en la deforestación en áreas del sudeste asiático y América del Sur, así como un potencial aumento de las emisiones totales de gases de efecto invernadero.

Para evitar una situación similar, la certificación y la legislación de hidrógeno renovable deben tener en cuenta la vida de las emisiones del ciclo de toda la cadena de suministro. La contabilidad y el cumplimiento adecuados pueden ayudar a mitigar el impacto de los efectos de tales políticas, y las políticas futuras deben tener como objetivo evitar tales resultados. 

La Directiva sobre energías renovables establece límites a los biocombustibles que conllevan un alto riesgo de cambio indirecto del uso del suelo, eliminando estos tipos de combustibles se cuenten en las cuotas de reducción de emisiones.

CERTIFICADO DE ENERGÍA LIMPIA DE SIEMENS ENERGY
La Certificación de Energía Limpia (CEC) de Siemens Energy es un servicio digital que rastrea el impacto ambiental de la producción de energía mediante la emisión de certificados automatizados aprobados por el gobierno en todo el sector energético. 

El servicio conecta activos físicos con una infraestructura de contabilidad distribuida (cadena de bloques) y cubre esquemas de acreditación para electricidad verde, hidrógeno verde, combustibles electrónicos y otros portadores de energía verde o bienes intensivos en energía. 

Los requisitos para la verificación, la interoperabilidad, la autenticación y la portabilidad están habilitadas por una tecnología de contabilidad distribuida.

El CEC contiene toda la información relevante para demostrar el origen sostenible y la huella de carbono.

En 2021, el CEC se aplicó a Siemens Gamesa en la Planta Híbrida de Prototipos y Pruebas de La Plana en España. 

La primera implementación a escala industrial del CEC será en Haru Oni en Chile, con el objetivo de producción de combustible electrónico neutral para el clima (Siemens Energy, n.d.). 

ACCIONA ENERGÍA EN ESPAÑA
Acciona Energía ha desarrollado GreenH2chain, una plataforma basada en tecnología blockchain que garantiza el origen renovable del hidrógeno verde. 

Los clientes tienen acceso a una plataforma digital para verificar y visualizar toda la cadena de valor del hidrógeno verde en tiempo real y cuantificar, registrar y monitorear el proceso de descarbonización de su propio suministro de energía.

La herramienta digital se alimenta con datos de múltiples fuentes a lo largo de la cadena de valor del hidrógeno verde, haciendo correlaciones y manteniendo equilibrios entre ellos y manteniendo la identificación única de cada kilovatio hora de hidrógeno verde. 

Además, GreenH2chain proporciona toda la información necesaria sobre el propio consumo de hidrógeno, así como datos para calcular las emisiones de dióxido de carbono que los consumidores evitan al usar este tipo de energía verde.

La plataforma se está desarrollando actualmente en el proyecto Power to Green Hydrogen como parte de un ecosistema en la isla de Mallorca (España) y complementará otros sistemas que tienen como objetivo certificar el origen renovable del hidrógeno.

AUSTRALIA Y LA GARANTÍA DE ORIGEN
Una garantía voluntaria de origen está siendo desarrollado por el gobierno australiano como parte de su estrategia de hidrógeno. 

Se realizaron consultas públicas y de la industria sobre el diseño del esquema celebradas en julio de 2021, y el esquema se encuentra actualmente en pruebas. 

Se espera que los juicios finalizarán en junio de 2023, antes de que el régimen se incluya en la legislación. La garantía de origen está prevista que se aplique al hidrógeno producido a partir de carbón, gas natural y energías renovables y es construida sobre las metodologías establecidas por el IPHE, en colaboración con el  Departamento de Industria, Ciencia, Energía y Recursos de Australia. 

El Regulador de Energía Limpia estará a cargo de recolectar y analizar información del productor y consumidor. Este consorcio industrial otorga certificados para el hidrógeno producido utilizando métodos de producción tanto renovables como no renovables. 

CertifHy gestiona el problema y registro de certificados, mientras que un organismo de auditoría independiente garantiza que los productores de hidrógeno sigan los requisitos de las normas especificadas. 

Los certificados CertifHy son negociables hasta su caducidad o hasta el consumo de hidrógeno. CertifHy actualmente opera en Europa pero  planea expandirse globalmente, con varios otros mecanismos adoptando el esquema. 

Actualmente, el umbral de carbono es de 4,4 kgCO2eq/kgH2, pero se alineará con RED II. CertifHy establece el punto de referencia para el límite de intensidad de carbono del hidrógeno renovable y no renovable, utilizando

combustibles nucleares o fósiles con CCS, al 60% menos que la intensidad de carbono del metano de vapor reformando Este porcentaje está configurado para aumentar con el tiempo. 

Los certificados CertifHy caducan un año después de la emisión (CertifHy, n.d.).

OTRAS EXPERIENCIAS: CHINA Y CALIFORNIA

+ Estándar y evaluación de la Alianza de Hidrógeno de China
El estándar y evaluación de la Alianza de Hidrógeno de China,  es un esquema liderado por la industria para evaluar las emisiones del ciclo de vida del hidrógeno. 

Tiene tres categorías para el hidrógeno: bajo carbono, limpio y renovable. El nivel máximo de emisiones para la certificación como hidrógeno  bajo en carbono es de 14,51 kgCO2eq/kgH2, mientras que el hidrógeno limpio y renovable tiene un tope a 4,9 kgCO2eq/kgH2.

Las emisiones se calculan en el punto de producción para las tres etiquetas.

Un tercero realiza una auditoría in situ para verificar los documentos presentados y la certificación se realiza anualmente. 

Es posible que se requieran auditorías adicionales si el proceso de producción experimenta cambios.

Bajo este esquema, el hidrógeno renovable debe ser producido a partir de la electrólisis usando energía renovable, logrando una reducción del 65% de la gasificación del carbón (con CCS) base. 

El hidrógeno limpio debe cumplir con la misma reducción del 65% pero no tiene el mismo requerimiento de energía renovable. El hidrógeno bajo en carbono debe cumplir con una reducción del 50% de la línea de base de gasificación del carbón, sin restricciones en la vía tecnológica utilizada para producir hidrógeno. 

Tener tres etiquetas para el hidrógeno permite un objetivo intermedio para ayudar a guiar la transición de la producción de hidrógeno con alto contenido de carbono a una con bajo contenido de carbono (China Grupo de Inversión en Energía, 2021)

+ 2- Estándar de Combustible Bajo en Carbono (LCFS) de la Junta de Recursos del Aire de California

Introducido en 2011, el LCFS es un esquema de incentivos para proveedores de combustible (hidrógeno, biodiesel y electricidad) que califica como bajo en carbono. 

Entidades que producen hidrógeno para su uso como combustible (a través de pilas de combustible o como materia prima química para otro combustible) puede ganar créditos LCFS, que luego pueden ser negociados en el Mercado de Crédito LCFS de California. 

La intensidad de carbono del hidrógeno se basa en la ruta de producción utilizada, con la Junta de Recursos del Aire de California habiendo establecido un valor de intensidad de carbono para cada vía: 150,94 gramos de dióxido de carbono equivalente (gCO2eq) por megajulio (MJ) de hidrógeno líquido producido a través del reformado de metano con vapor; 10,51 gCO2eq/MJ para hidrógeno comprimido producido con energía eólica o solar. 

El programa continúa activo en el estado de California (CARB, 2018a, 2018b).