Considerado uno de los pilares de la transición energética del planeta, el hidrógeno verde encuentra en Brasil un terreno fértil para su desarrollo. Dotado de una matriz eléctrica compuesta mayoritariamente por fuentes renovables, Brasil está naturalmente preparado para convertirse en uno de los principales centros de producción de la nueva fuente de energía y en uno de los principales proveedores mundiales de un mercado ávido de fuentes de energía sostenibles. Pero a pesar de sus ventajas naturales, el país se enfrenta a un buen número de retos que habrá que superar para que esta vocación se haga realidad.
El hidrógeno verde es la máxima estrella, desde el punto de vista de la sostenibilidad, en la acuarela de este codiciado combustible, en la que cada color corresponde a la ruta tecnológica utilizada para producirlo. La expectativa es que los proyectos ya anunciados para la producción de hidrógeno con bajas emisiones de carbono puedan generar inversiones de unos 350.000 millones de dólares hasta 2030. En el mismo período, según cálculos de Thymos Energia, Brasil invertirá cerca de 28.000 millones de dólares.
La demanda también es prometedora. En 2022, se consumirán 95 millones de toneladas de hidrógeno en el mundo, considerando todas sus aplicaciones, con fuerte enfoque en el segmento industrial, principalmente en la industria química y en la producción siderúrgica. La principal fuente de energía utilizada en la producción fue el gas natural, con el 62% del total, seguido del carbón (21%) y el petróleo y la nafta (16%). Sólo el 1% del hidrógeno consumido el año pasado se produjo a partir de combustibles fósiles con CCUS.
Con una matriz eléctrica que utiliza el 89,2% de fuentes renovables, según el Balance Energético Nacional (BEN 2023), Brasil ofrece un escenario favorable para hacer del hidrógeno una alternativa aún más limpia. Este es un contrapunto a la matriz eléctrica mundial, compuesta por sólo el 28,6% de fuentes renovables. Con el auge de la energía eólica y solar en el país, se espera que esta ventaja comparativa respecto a otros países aumente.
Convertir el potencial en proyectos, sin embargo, requiere superar algunos retos importantes. Los costes que implica la producción de hidrógeno verde son uno de ellos. Según la literatura internacional, para que la fuente de energía sea utilizada a gran escala, tendría que costar 2 dólares por kilo, un objetivo desafiante incluso para países afortunados en fuentes renovables, como Brasil.
Para alcanzar este nivel, sería necesario reducir dos partidas importantes de la hoja de cálculo de costes: los gastos de electricidad, que representan por término medio el 50% de los costes de producción de hidrógeno, y los gastos de utilización del electrolizador, el equipo utilizado para electrolizar el agua, proceso en el que se descompone la molécula de hidrógeno. En el caso de los costes del electrolizador, la reducción necesaria sería del 75%; en el de la electricidad, del 50%.
Una forma podría ser optimizar las horas de uso del hidrolizador. Dado que la energía más barata sólo está disponible durante unas horas al día, suele haber una baja utilización del equipo, lo que aumenta los costes de producción de hidrógeno. Si el electrolizador funciona durante más tiempo, aunque se produzca un aumento de los costes de electricidad, puede producirse un descenso de los costes de producción hasta un nivel ideal de unas 3.000 a 6.000 horas equivalentes de carga completa para una unidad de hidrógeno. Aun así, incluso si se alcanza la media de 2 dólares por kilo en la producción mundial, los costes añadidos de almacenamiento y transporte de hidrógeno supondrían una factura de unos 3,50 dólares por kilo.
Otros retos para el desarrollo del hidrógeno verde en el país, como en el resto del mundo, son la falta de infraestructuras dedicadas, las pérdidas de energía y la ausencia de una estructura de mercado. Actualmente, el hidrógeno se produce cerca de los puntos de consumo, ya que la red de transporte es aún bastante pequeña. Hay unos 5.000 kilómetros de tuberías de hidrógeno en el planeta, una red mucho más pequeña que los 3 millones de kilómetros de tuberías utilizadas para transportar gas natural.
También hay importantes pérdidas de energía a lo largo de la cadena de valor del hidrógeno verde. En la electrólisis, las pérdidas oscilan entre el 30% y el 35%, y en la conversión del hidrógeno verde en amoníaco, entre el 13% y el 25%. Además, se necesita entre un 10% y un 12% de energía adicional para transportar el hidrógeno.
Para que un mercado tan importante y prometedor se consolide, es esencial invertir en estructura, investigación y estudios para optimizarlo y hacerlo más competitivo, así como un estudio más profundo de los consumidores potenciales y las formas en que la energía puede llegar a ellos. Otro reto es incluir el uso final total de la energía en las estadísticas oficiales para que la tarificación sea realista. Aún quedan muchos pasos por dar para que las inversiones se materialicen, y es necesario planteárselos cuanto antes para que Brasil se convierta en uno de los protagonistas de esta industria.
Autor
Director de Estrategia y Nuevos Negocios de Thymos Energia. Es Senior Member del Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) y es miembro del CIGRÉ. Máster en Mercados Energéticos y Asuntos Regulatorios por la Poli-USP, en Derecho de la Energía por el CEDIN y en Gestión de Proyectos y en el Sector Eléctrico Brasileño por la FGV.
