En este ámbito, el hidrógeno (H2) verde podría desempeñar un rol relevante junto con la electrificación para descarbonizar el transporte y aquellas industrias con altas necesidades térmicas como la química y la siderurgia. No obstante, para ello, el desarrollo de una infraestructura de hidrógeno que conecte a los consumidores industriales con los productores es fundamental.
El hidrógeno se enfrenta a importantes obstáculos para su uso a gran escala y comercial debido a su baja densidad volumétrica y energética, así como a su naturaleza inflamable. Por ello, es necesario, tanto que su coste de producción sea reducido como que su transporte y almacenamiento sea seguro, eficiente y económico.
Si bien las soluciones de transporte son variadas (por carretera y ferrocarril, gasoductos y transporte marítimo), en el caso del almacenamiento, no existe una solución única ya que depende del uso final. Además, el transporte y almacenamiento del H2 puede realizarse como tal, es decir, como hidrógeno (en estado gaseoso, líquido o comprimido), o bajo la forma de un portador (carrier en inglés). Es en este contexto de los diferentes portadores de hidrógeno y del transporte marítimo que se plantea esta reflexión.
¿Cómo evaluar el potencial de un puerto ante el desarrollo del hidrógeno?
Tomar una decisión de inversión en infraestructura portuaria es una cuestión compleja de por sí, tanto por el potencial volumen de la inversión como por la necesidad de una rentabilidad en un plazo determinado. En el caso del hidrógeno, la situación es todavía más compleja, dado que existen importantes incertidumbres sobre su futuro papel y la mejor manera de transportarlo y almacenarlo.
En primer lugar, se debe realizar un análisis de la demanda y de la oferta de hidrógeno. En este sentido y aterrizando el tema en España, la principal demanda de hidrógeno procede de las refinerías y del sector químico, para la fabricación de fertilizantes, plástico, caucho sintético y productos químicos básicos. En el caso de las refinerías, salvo la de Puertollano, el resto se encuentra en zona costera. Por su parte, la dispersión de las otras actividades actualmente demandantes de hidrógeno es mayor de acuerdo con los datos de Feique. La principal dificultad consiste en extender el consumo de hidrógeno verde a sectores difícilmente descarbonizables y así lograr economías de escala. No obstante, los elevados costes de producción se han traducido en una reticencia de los demandantes a comprometerse en acuerdos de compra.
Por el lado de la oferta, según el Censo de Proyectos de la Asociación Española del Hidrógeno (AeH2), a nivel nacional existían, en el 2024, 361 proyectos con un nivel de madurez tecnológica (TRL, Technology Readiness Level) igual o superior a 3 que están enfocados en el desarrollo del mercado del hidrógeno (AeH2, 2024). Los proyectos comerciales (167 en total) sumaban una capacidad de electrolisis esperada de 23 GW y una producción anual de 2,9 Mt de H2. De estos proyectos en fase comercial, únicamente 9 se encuentran en operación, y de ellos, tan solo tres se centran en la producción de hidrógeno renovable mediante electrólisis.
De estos datos se puede concluir que, por el momento, la oferta y demanda de hidrógeno no están evolucionando a la velocidad necesaria para cumplir con las expectativas sobre el desarrollo del comercio internacional de hidrógeno verde. En este sentido, la baja demanda, los elevados costes de producción y la limitada capacidad de los electrolizadores son un reto.
Un tercer elemento clave a futuro es la conexión. Si bien en un inicio debería plantearse un desarrollo de oferta y demanda de hidrógeno en entornos cercanos; teniendo en cuenta que determinadas necesidades de hidrógeno verde pueden formarse a larga distancia, convendría contar con una red de hidroductos. Dado el coste de su construcción, puede plantearse la opción de adaptar la red actual de transporte de gas para el transporte de hidrógeno, cuestión en la que diversas empresas están trabajando. En este sentido, el proyecto H2med, que promete ser el eje principal para el comercio de hidrógeno gaseoso en territorio europeo, debería conectarse con las diferentes rutas del país, de manera que se vaya conformando un sistema de puntos de oferta y demanda con otros en el largo plazo.
nte este escenario, España dispone de una posición geográfica ventajosa en las rutas comerciales marítimas. Como consecuencia, los puertos podrían posicionarse como eslabón clave en estas cadenas de suministro, apoyando la red de hidroductos e incluso desarrollando otros potenciales mercados.
Otra cuestión adicional es el apoyo al desarrollo de proyectos de electricidad renovable en un entorno marítimo/portuario que cuente con potencial oferta y demanda de hidrógeno, favoreciendo la producción de hidrógeno renovable. El puerto podría poner en marcha el potencial que tiene para producir electricidad renovable in situ y compartirla con los agentes correspondientes de la cadena de valor del hidrógeno. Para ello, resultaría clave unir esfuerzos de la comunidad portuaria, pudiéndose plantear la creación de un living lab para proyectos demostradores de hidrógeno o portadores, entre otros.
En este contexto, el análisis de los diferentes portadores que se realiza a continuación, permite completar este análisis e identificar potenciales sinergias entre los portadores y otros combustibles tradicionales en materia de infraestructura.
¿Cómo se puede transportar el hidrógeno? ¿Y el amoniaco?
Como se acaba de indicar existen diferentes alternativas. A continuación, se presentan el hidrógeno en estado líquido y, como portadores, el amoniaco, combustibles sintéticos, hidruros metálicos, metanol y portadores líquidos orgánicos del hidrógeno.
El hidrógeno en su estado líquido (LH2) presenta costes reducidos en comparación con los portadores ya que, entre otros, no requiere de deshidrogenación y tiene unos elevados niveles de pureza. Sin embargo, las plantas de licuefacción son escasas y costosas, además de muy demandantes de energía. El LH2 es altamente susceptible a la evaporación durante su almacenaje, suponiendo un gran reto tecnológico su manipulación a gran escala. A día de hoy, la única forma de transporte establecida para este compuesto es por carretera, lo que refleja la dificultad de una comercialización intercontinental, a pesar de que BloombergNEF (2020) lo incluye como opción de transporte de hidrógeno a larga distancia y vía marítima
El amoniaco, por su parte, resulta un compuesto químico altamente estandarizado en todas las fases de su proceso, desde la producción hasta su almacenamiento y transporte. Gracias a unas características de licuefacción favorables, el amoniaco no tiene barreras tecnológicas para su comercialización a pequeña y gran escala. Ello le convierte en el portador más escogido a nivel global para comercializar con hidrógeno verde (85% de los proyectos). Sus diversos usos actuales y futuros lo convierten en el portador con mayor demanda proyectada en el largo plazo (600 Mt en 2050). No obstante, es un compuesto de alta toxicidad y corrosivo en el almacenamiento y la necesidad de deshidrogenación en el uso final requiere hasta un 20% de su energía almacenada.
Los combustibles sintéticos tienen una gran semejanza con los combustibles fósiles tradicionales, por lo que el almacenamiento y transporte se encuentran altamente estandarizados. Gracias a sus propiedades, reducen más de un 70% las emisiones de gases de efecto invernadero sin necesidad de modificar los motores tradicionales. Además, cuentan con un importante respaldo normativo para su implementación progresiva en el sector de la aviación. No obstante, estos compuestos compiten directamente con los biocombustibles, que, sin impulsar la cadena de valor del hidrógeno, se presentan como una alternativa más económica y factible en el corto plazo.
La composición sólida de los hidruros metálicos hace que se presenten como una de las alternativas más seguras de almacenamiento de hidrógeno. Sus densidades volumétricas son superiores a las del hidrógeno líquido o el hidrógeno gaseoso comprimido y, sin necesidad de ejercer presión, son capaces de almacenar energía por un mayor periodo de tiempo. Sin embargo, al encontrarse en estado sólido, poseen un peso elevado y, a menudo, incompatible con determinadas aplicaciones. Además, la gran diversidad de hidruros dificulta la elección de uno óptimo, dado que cada caso particular dispone de ventajas y desventajas relacionadas con la seguridad, la cinética o la temperatura de desorción.
El metanol, también tiene usos diferentes al de portador de hidrógeno y, en este sentido, existe una industria desarrollada y establecida que tiene experiencia en materia de almacenamiento y transporte, por lo que estas actividades no constituyen una dificultad. Además, por sus características y al encontrarse en estado líquido a temperatura ambiente, puede aprovecharse la infraestructura petrolera actual de los puertos para su distribución, así como los buques. Sin embargo, y a pesar de las previsiones, la demanda actual de metanol es bastante inferior a la esperada y se encuentra muy por debajo de la del amoniaco. Además, el e-metanol, debido al elevado coste del hidrógeno renovable obtenido a partir de electrolisis, sigue sin ser competitivo con el biometanol.
Finalmente, los portadores líquidos orgánicos del hidrógeno (LOHC), en estado líquido en condiciones ambiente de almacenamiento, se hidrogenan y deshidrogenan fácilmente en presencia o ausencia de hidrógeno molecular. Son similares a los derivados del petróleo, por lo que la infraestructura para su transporte y almacenamiento es conocida y relativamente económica. Sin embargo, como medio de almacenamiento/transporte de energía a gran escala presentan elevados costes. Con un componente de riesgo toxicológico en su manipulación, el nivel de emisiones de GEI es similar al del amoniaco. En este caso, el mayor consumo de electricidad para la compresión en el lugar de la exportación se compensa con las menores emisiones asociadas a la recuperación del hidrógeno del portador en el lugar de importación.
De esta enumeración, a fecha actual, las mejores perspectivas de desarrollo se observan para el amoniaco y el metanol, debido a que ya son empleados en otros usos y a que los procesos de obtención, transporte y almacenamiento son conocidos y se tiene experiencia en ellos. En el caso de los hidruros metálicos y los LOHC existen más dudas debido a la variedad de opciones, así como en el caso de los hidruros a las limitaciones que, como se acaba de mencionar, supone su peso. Los combustibles sintéticos se deberían desarrollarse pensando en mercados de alto valor.
Sobre el desarrollo del hidrógeno verde
Las incertidumbres existentes alrededor del desarrollo del comercio internacional de hidrógeno verde son muy grandes. Estas se relacionan con los elevados costes de producción que repercuten negativamente en el desarrollo de una demanda y esta, a su vez, en la oferta. El elevado coste de producción del hidrógeno verde hace más cara la obtención del correspondiente portador, de igual manera que el coste del trasporte y almacenamiento aumenta más la diferencia respecto a los precios de los combustibles tradicionales. De igual manera, la licuefacción en el caso del hidrógeno líquido y la captación del CO2 en el caso de los combustibles sintéticos incrementan las brechas en costes.
Desde el punto de vista tecnológico, el transporte y almacenamiento de amoniaco verde, de e-metanol, de los combustibles sintéticos y de los LOHC no plantean problemas tecnológicos ni económicos, más allá de la necesidad de una operativa y manipulación cuidadosa. En este sentido, la principal normativa se refiere a su manipulación y seguridad, no existiendo, salvo para el caso de los combustibles sintéticos un marco normativo ordenado que soporte su despliegue, impulsando su utilización a nivel comunitario.
Como consecuencia, en un principio debería plantearse un comercio de hidrógeno verde en cercanías, aprovechando oportunidades de importación. En materia de inversión, la estrategia de despliegue de infraestructuras en los puertos deberá tener en cuenta las potenciales fortalezas y sinergias en relación con las cadenas de valor del hidrógeno verde y sus portadores. Debido a sus semejanzas con los combustibles fósiles tradicionales, debería apoyarse el desarrollo de algunos portadores como los combustibles sintéticos, el metanol y los LOHC que pueden beneficiarse de las instalaciones de recepción y expedición de hidrocarburos de las que ya disponen muchos puertos con terminales de hidrocarburos, regasificación y graneles sólidos. De esta manera, la actividad portuaria se vería revitalizada, en un entorno en el que una potencial caída de las importaciones y exportaciones de combustibles fósiles para cumplir con los objetivos de descarbonización repercutiría en el puerto.
RadioMuelle/ElCanal. Macarena Larrea/Jokin Txapartegi
Deja una respuesta