El hidrógeno, vector energético esencial en la evolución hacia una economía descarbonizada

En las últimas décadas, la población mundial ha crecido de forma notable. A mediados de noviembre de 2022 se alcanzaron los 8.000 millones de habitantes, más de tres veces el número existente a mediados del siglo XX, y la cuarta parte de ese incremento se ha producido en los últimos 25 años (solo en la última década este incremento es de un 11,3%). Este crecimiento demográfico ha venido acompañado de un proceso de industrialización como medio para impulsar el desarrollo económico. Ambos elementos han intensificado la demanda de energía de forma significativa. En concreto, en los últimos 25 años, el consumo total de energía primaria creció un 57,8% (en la última década, el incremento supuso un 14,4%, y en torno al 80% de la demanda total global se satisfizo mediante combustibles fósiles: carbón, petróleo y gas natural).

Este aumento del consumo energético presenta un conjunto de desafíos que se han de abordar, entre los que destaca la preocupación global por el impacto que la producción y el consumo de energía pueden tener sobre el cambio climático. 

De acuerdo con Naciones Unidas, los combustibles fósiles, como el carbón, el petróleo y el gas, son con diferencia los mayores causantes del calentamiento global, ya que generan más del 75% del total de las emisiones globales de gases de efecto invernadero y cerca del 90% de todas las emisiones en dióxido de carbono. 

Otro desafío importante que se ha de abordar es el impacto que la producción y el consumo de energía genera para el medio ambiente, derivado de los procesos de contaminación del aire y del agua, el uso de la tierra, la necesidad de amplias áreas para la instalación y operación de plantas energéticas, o la gestión de residuos, entre otros. Las energías renovables, que contribuyen decisivamente a paliar el citado impacto sobre el clima, no están exentas de producir impactos medioambientales (potencial utilización extensiva de tierras, impactos en la flora y fauna, etc.). 

Adicionalmente, estas presentan desafíos en cuanto a la acumulación y el almacenamiento de la energía producida, debido a la variabilidad en la producción. 

Finalmente, el mix energético actual supone un desafío geopolítico para los países dependientes de energías procedentes de combustibles fósiles que no disponen de dichos recursos naturales lo que puede poner en riesgo la seguridad energética.

Todo ello ha provocado una continua exploración de fuentes energéticas adicionales que permitan transformar el mix energético y aumentar la eficiencia energética, buscando mitigar estos efectos negativos derivados de la producción, transporte y uso de la energía. En este sentido, las energías renovables (excluyendo la hidráulica) son las que han tenido un mayor crecimiento en la generación eléctrica. La producción de electricidad mediante energías renovables se ha multiplicado por más de 18 desde principio del siglo XXI, y aunque no todas las zonas geográficas han contado con el mismo impulso (véase figura), a nivel mundial representaron el 14% de la producción eléctrica en 2022, superando a la energía nuclear, que supuso el 9%. No obstante, el carbón y el gas todavía siguen siendo las mayores fuentes de energía para la producción eléctrica, representando un 35% y 23% respectivamente.

Generación de electricidad total por área geográfica y porcentaje de fuente renovable en el mix de cada zona en 2022

En este contexto, el hidrógeno, un gas de consumo habitual en los procesos industriales, está cobrando mucha relevancia por su capacidad para actuar como un decisivo vector energético (al poder utilizarse para almacenar y transportar energía para posteriormente liberarla). Estudios recientes indican que el 60% de la reducción de emisiones podría proceder de la generación renovable combinada con hidrógeno verde. Por ello, existe consenso en cuanto al papel clave que puede jugar el hidrógeno verde para acompañar esta transición energética, mejorando la integración de las propias energías renovables o incluso actuando como solución de descarbonización en algunos sectores (transporte, procesos industriales, etc.).

El objetivo de esta publicación es proporcionar una comprensión del hidrógeno, explicando los tipos que existen, su cadena de valor y los principales retos que plantea, y analizando un caso de estudio concreto para ilustrar de forma práctica cómo es posible apalancarse en herramientas analíticas para abordar algunos de los desafíos de su proceso de adopción, como la selección del emplazamiento óptimo para desarrollar nuevos proyectos.