Las importaciones de hidrógeno a la UE se enfrentan a grandes retos
La Comisión Europea ha fijado objetivos ambiciosos en el marco de su plan REPowerEU para aumentar rápidamente la capacidad de producción e importación de hidrógeno, incluido el compromiso de producir colectivamente -para 2030- hasta 10 millones de toneladas anuales de hidrógeno nacional e importar otros 10 millones de toneladas anuales de regiones potencialmente exportadoras. El despliegue de hidrógeno limpio será necesario para descarbonizar sectores difíciles de eliminar en los que el hidrógeno se utiliza como materia prima para completar procesos industriales (por ejemplo, refino de petróleo, fertilizantes y producción de metanol) y para usos incipientes como los combustibles de aviación sostenibles (SAF), el transporte marítimo y la siderurgia.
Para pasar de estos objetivos al despliegue en el mundo real, hay que tener en cuenta muchas cuestiones abiertas. Para evaluar la idoneidad de los distintos métodos de transporte de hidrógeno, CATF ha realizado un análisis inédito que se presenta en el nuevo informe Realidades técnico-económicas del transporte de hidrógeno a larga distancia , en el que se esboza el coste de importar hidrógeno al mayor puerto marítimo de Europa, el de Rotterdam (Países Bajos), desde posibles exportadores de hidrógeno en el futuro. La modelización, realizada por la importante empresa de ingeniería KBR Inc, incluye cuatro vías de transporte diferentes:
- (1) Transporte por gasoducto de hidrógeno gaseoso desde Argelia y Noruega
- Transporte marítimo de (2) hidrógeno líquido, (3) amoníaco craqueado y no craqueado1, o (4) portadores de hidrógeno orgánico líquido (LOHC) desde Noruega y el Golfo Arábigo, así como Norteamérica y Sudamérica.
El estudio se centró en el hidrógeno producido con gas natural y captura de carbono, lo que se conoce como hidrógeno "azul" o "bajo en carbono". Se eligió esta opción porque el hidrógeno bajo en carbono puede ampliarse más rápidamente que el hidrógeno electrolítico (por ejemplo, el hidrógeno renovable), que requiere abundante electricidad con cero emisiones de carbono, por lo que la modelización del informe sería más pertinente a corto plazo para los responsables de la toma de decisiones. Sin embargo, los costes calculados para exportar, transportar e importar hidrógeno también deberían aplicarse al hidrógeno producido por cualquier otro medio.
Esto es lo que hemos encontrado:
- Debido a las propiedades físicas del hidrógeno, sobre todo a su baja densidad volumétrica de energía, importar la molécula a grandes distancias será caro y relativamente ineficaz, ya sea por barco o por gasoducto;
- El hidrógeno transportado por portadores líquidos como el amoníaco incurre en una importante penalización energética -y, por tanto, de costes- en el punto de importación cuando se libera (craqueo del amoníaco) que probablemente seguirá siendo significativa incluso con mejoras técnicas y de escala;
- Entre el transporte de hidrógeno por barco o por tubería, el transporte por tubería se sitúa sistemáticamente como la opción más rentable a corto y largo plazo; y
- El transporte de amoníaco "no craqueado" en lugar de hidrógeno puro ofrece la vía más barata para transportar moléculas de hidrógeno, superando incluso al transporte por tuberías de hidrógeno gaseoso puro, aunque el producto suministrado sea diferente.
En la figura siguiente se muestra un desglose detallado del coste nivelado del hidrógeno para las vías mencionadas.
Implicaciones políticas
Estos resultados muestran que el transporte marítimo de hidrógeno bajo en carbono presenta importantes obstáculos debido a las propiedades físicas inherentes al hidrógeno. Dada la enormidad del reto, las políticas públicas deben diseñarse cuidadosamente para dar prioridad a las tecnologías más rentables y evitar gastar fondos públicos en costosas inversiones en infraestructuras que podrían dar lugar a métodos ineficientes e ineficaces de descarbonización.
Esto es lo que significa para la política:
- Europa debería reexaminar sus previsiones de demanda de hidrógeno para elaborar estimaciones realistas. En la actualidad, algunos objetivos políticos destacados, como el objetivo de la UE de suministrar al mercado europeo 20 millones de toneladas anuales de hidrógeno limpio para 2030, 10 millones de las cuales procederían de la producción nacional y los 10 millones restantes de importaciones, siguen siendo un reto y deberían reevaluarse. Además, al centrarse en este objetivo a muy corto plazo, los gobiernos europeos corren el riesgo de perder oportunidades de integrar el conjunto más amplio de tecnologías respetuosas con el clima que serán necesarias para alcanzar el objetivo de cero emisiones netas a mediados de siglo.
- Los planes de la UE para el despliegue del hidrógeno deben centrarse en los sectores "sin arrepentimiento", en los que no se dispone actualmente de otras opciones de descarbonización energéticamente eficientes o rentables. Entre estos sectores se incluyen los que ya utilizan hidrógeno como materia prima química en la actualidad, como la producción de amoníaco, metanol y refinado, así como los que pueden ser comercialmente imposibles de descarbonizar sin hidrógeno limpio en el futuro, como el transporte pesado (camiones, aviación, transporte marítimo) y el acero nuevo (primario).
- El despliegue de portadores orgánicos de hidrógeno líquido (LOHC) o las importaciones de hidrógeno licuado deberían limitarse a aplicaciones nicho. Los responsables políticos deben examinar detenidamente las inversiones en LOHC y en cadenas de suministro basadas en el hidrógeno líquido. La figura 3 ofrece una instantánea de los costes de capital de las infraestructuras y del coste nivelado de importar 10 millones de toneladas anuales de hidrógeno del Golfo Arábigo. Tanto la LOHC como el hidrógeno líquido requieren el doble de inversión de capital que la importación y el craqueo de amoníaco, lo que se traduce en casi el doble de coste nivelado. Dados estos costes de despliegue significativamente más elevados, tanto la LOHC como el hidrógeno líquido deberían limitarse a aplicaciones nicho.
- El mundo necesita un sistema reconocido internacionalmente para certificar el hidrógeno limpio para que las importaciones sean una estrategia viable de obtención de hidrógeno en cualquier lugar. Aunque varios grupos internacionales y gobiernos nacionales están trabajando en el desarrollo de metodologías para certificar el hidrógeno y el amoníaco limpios, la falta de normas claras y de un sistema de certificación reconocido internacionalmente sigue siendo un obstáculo importante para la inversión en los incipientes mercados del hidrógeno.
- Es necesario seguir trabajando para comprender las necesidades de infraestructura y los costes asociados a la construcción de sistemas de almacenamiento y distribución para suministrar hidrógeno a los usuarios finales. El hidrógeno tendrá que llegar a los usuarios finales de manera fiable y rentable. Los costes y desafíos de la "última milla" son potencialmente significativos y merecen la atención de los responsables políticos.
- Transportar gas natural licuado (GNL) a Europa y utilizarlo para producir hidrógeno en el punto de importación (con insumos energéticos bajos en carbono, control estricto de las emisiones de metano y captura y almacenamiento de carbono) será probablemente más viable y rentable que importar hidrógeno bajo en carbono de proveedores lejanos. Esta opción no se ha tenido en cuenta en este estudio, pero merece un análisis más profundo, sobre todo teniendo en cuenta que los países de la UE están construyendo actualmente una amplia infraestructura de importación de GNL tras la interrupción de los mercados europeos del gas a principios de 2022.
Un enfoque sólido del reto climático aprovechará las ventajas de diversas vías tecnológicas, incluido el hidrógeno. Sin embargo, los responsables políticos europeos deben ser realistas en cuanto a la viabilidad de la producción nacional y las vías de importación de hidrógeno, y adoptar un enfoque abierto a la tecnología del hidrógeno en función de sus ventajas en cuanto a reducción de emisiones, viabilidad técnica y rentabilidad.
En términos más generales, deberían aprovecharse los recursos para dar prioridad en primer lugar a las tecnologías más prometedoras y rentables, reconociendo que, si bien tener opciones es importante, también lo es evitar inversiones costosas en infraestructuras que son intrínsecamente ineficientes o que probablemente no se utilicen. La realidad es que serán necesarias tecnologías adicionales y un cambio de paradigma más profundo para lograr la neutralidad de las emisiones en Europa.
1 Debido a las dificultades que presentan las propiedades físicas del hidrógeno, es necesario convertirlo en un portador para transportarlo por vía marítima. El amoníaco es uno de los portadores de hidrógeno más prometedores, pero requiere la liberación de la molécula de hidrógeno mediante un proceso conocido como "craqueo del amoníaco" a su llegada a puerto. Este proceso de deshidrogenación exige importantes aportes de energía. Para tener en cuenta este requisito, el estudio también considera un escenario en el que el amoníaco se transporta sin deshidrogenación (amoníaco no craqueado) para su uso directo en aplicaciones como el abastecimiento de combustible o la producción de fertilizantes.
