Energía y Cambio Climático, la Economía del Hidrógeno.

En los años recientes se ha aludido cada vez con mayor frecuencia a la transición energética, es decir, al cambio en la estructura de la utilización de energía, según sus fuentes, o el cambio en la matriz energética, específicamente en favor de energías más limpias. Para tener una idea de lo que depara el futuro en este campo cabe hacerse un par de consideraciones. Primero, la acumulación de gases de efecto invernadero (GEI) en la atmósfera ha sido creciente y ha ocurrido principalmente en los últimos cien años y está intensificando ya el cambio climático; está asociada al rápido proceso de industrialización y diversificación económica en una escala global.

La segunda consideración tiene que ver con el hecho de que la demanda de combustibles fósiles tiende a crecer como consecuencia del incremento de la actividad económica, de manera que más tarde o más temprano, el precio de estos combustibles aumentaría, lo que haría conveniente poner en marcha desde ahora una transición que redujera el peso de esos combustibles en la matriz energética y acrecentara el de fuentes alternativas de energía. De aquí el notable desarrollo, especialmente en algunas regiones de Europa y Asia –pobres en yacimientos de hidrocarburos–, de energías como la fotovoltaica y la eólica, no obstante el inconveniente de estar condicionadas por el clima o la presencia de radiación solar.

Pero una fuente de energía especialmente prometedora es el hidrógeno. Es uno de los elementos más abundantes en la tierra; está presente en los hidrocarburos, pero también en el agua, lo que imposibilita que una o un conjunto de naciones ejerzan su dominio sobre este energético; su combustión no da lugar a emisiones de GEI y no contamina.

No obstante, transitar a la llamada economía del hidrógeno, es decir, aquella en la que los combustibles fósiles son reemplazados por este elemento, tiene sus dificultades. La primera consiste en que, si bien el hidrógeno es muy abundante, no se encuentra libre en la naturaleza, como sí lo están el petróleo, el gas y el carbón. Para obtener hidrógeno hay que extraerlo de estos combustibles o del agua, y eso tiene un costo.

Como se sabe, el hidrógeno es incoloro, sin embargo, se ha adoptado la convención de asignarle distintos colores en función de los efectos de su obtención sobre el ambiente. Así, el hidrógeno gris es el que se deriva del gas y el carbón; azul, el que se obtiene de estos combustibles, pero con tecnología de captura y almacenamiento de carbono; y verde al que se produce con la electrólisis a partir del agua.

En principio, el hidrógeno más amigable con el medio ambiente es el verde, pero la electrólisis demanda mucha energía eléctrica, de hecho, esta constituye alrededor del 70 % del costo de producción del hidrógeno. El impacto ambiental dependería, en última instancia, de cómo se genera la electricidad utilizada. La situación ideal desde esta perspectiva ambiental es alimentar el proceso de la electrólisis con energía producida a partir de fuentes renovables, como la fotovoltaica y la eólica. Dado que el hidrógeno se puede almacenar y transportar, obtenerlo con energía fotovoltaica y eólica mediante la electrólisis equivale a otorgar a estas energías la posibilidad de ser almacenadas y transportadas.

En las pasadas dos décadas se ha observado una tendencia clara a la reducción en los costos de generación de energía eólica y fotovoltaica, como también en la producción de electrolizadores, así como un aumento en la capacidad de estos últimos. Ello redundaría en un menor precio del hidrógeno, lo que contribuiría a un uso más generalizado de este e induciría, a su vez, a su producción en escalas mayores y por consiguiente a disminuciones adicionales en el costo de producción.

Pero en el trayecto hacia la economía del hidrógeno hay todavía obstáculos muy difíciles de superar, especialmente para adoptar su utilización en el transporte. Uno es la tecnología; los vehículos pueden usar pilas (o celdas) de combustible, con las que se produce electricidad, o motores de combustión interna. La primera opción es más eficiente, pero es considerablemente más cara que la segunda. Los retos son abatir el costo de las pilas y fabricarlas con las especificaciones de peso, volumen y alcance, exigidas por los fabricantes de vehículos.

Otro obstáculo es la disponibilidad de infraestructura para almacenamiento, transporte y distribución. Si la expectativa es que en los próximos años se expanda la producción del hidrógeno azul, será necesario desarrollar una infraestructura similar a la que requiere actualmente el gas natural para transportarlo y almacenarlo. 

Puesto que el inicio del camino a la economía del hidrógeno no está ausente de incertidumbres y requiere la asignación de volúmenes importantes de recursos, es muy importante el apoyo de los gobiernos, especialmente en los aspectos de investigación y desarrollo, y la creación de infraestructura, ya que parece inevitable la utilización extensiva del hidrógeno en las siguientes décadas.

El mundo seguirá dependiendo de los combustibles fósiles todavía por un número incierto de años, pero el uso aún incipiente del hidrógeno fuera de las industrias química y de refinación apunta hacia una era de energía limpia que quizá no está tan lejana, cuyas consecuencias económicas y sociales apenas empezamos a imaginar.

*Presidente del Clúster de Energía de Coahuila.