La llama olímpica encendida el pasado 23 de julio en Tokio busca dar un claro mensaje sobre el futuro energético. El fuego del pebetero es alimentado a partir del hidrógeno verde, un combustible generado a partir del uso de renovables y que en su combustión no liberta CO2 a la atmósfera. Este gas alimenta también los vehículos de celdas de combustible oficiales y se utiliza además como fuente de calefacción en la villa olímpica. Estas iniciativas, entre otras, buscan promocionar al hidrógeno como el combustible del futuro. Sin embargo, las fuentes de energía tradicionales siguen siendo fundamentales para asegurar el suministro de energía confiable en Japón y de los Juegos Olímpicos estas semanas. El uso a gran escala del hidrógeno como fuente de energía llevará tiempo.
El sitio web del Comité Olímpico Internacional promociona la iniciativa del uso del H2 enmarcada en el discurso del cambio climático, “A medida que el cambio climático impacta cada vez más en nuestras vidas, el caldero impulsado por hidrógeno arroja nueva luz sobre las oportunidades de energía limpia en Japón y en todo el planeta”.
Esta expectativa puesta en el hidrógeno para uso energético coincide con las estrategias de descarbonización de Japón, la Unión Europea y otros países como China, Estados Unidos, Australia y Corea del Sur, que pretenden alcanzar el objetivo de “net zero” (emisiones cero) en 2050. Los países desarrollados buscan impulsar el hidrógeno verde como el combustible fundamental para el transporte pesado en barcos, camiones y aviones; para las industrias de alto consumo energético, como la siderurgia y para la calefacción de los hogares. Sin embargo, con los niveles de desarrollo actuales esto parece un proyecto demasiado ambicioso el cual deberá sortear una serie de obstáculos sobre todo desde el punto de vista tecnológico y económico. Hoy el uso del hidrógeno realmente muy costoso.
Japón ha dado impulso a su crecimiento económico que ha permitido garantizar una gran calidad de vida a sus habitantes gracias a la importación de combustibles fósiles y al aprovechamiento de la energía atómica. Pero el accidente nuclear de Fukushima en 2011, a raíz de un terremoto y el posterior tsunami, provocó el cierre de la mayoría de las centrales atómicas del por entonces tercer mayor consumidor de energía nuclear a nivel mundial, solo por detrás de Estados Unidos y Francia. Esto reforzó la idea de comenzar un proceso de transición energética basado en el desarrollo de las energías renovables y en el uso del hidrógeno, buscando reducir su dependencia de las importaciones de energía y comprometido con reducir sus emisiones. Una prueba de esto fue la inauguración en 2020 del Campo de Investigación de Energía de Hidrógeno de Fukushima (FH2R). Esta planta utiliza un parque solar de 20MW para ejecutar un electrolizador de 10MW, encargado de producir el hidrógeno utilizado en los juegos olímpicos de Tokio.
Sin embargo, estos proyectos por ahora no son capaces de garantizar la energía para el funcionamiento de país y los combustibles fósiles siguen siendo la base de la matriz energética de Japón. En la última década la caída de la generación nuclear (que pasó del 13% de la energía total en 2010 a solo el 3% en 2020) ha sido reemplazada con un incremento de los combustibles tradicionales. El petróleo (40%), carbón (26%) y gas (21%) aportan el 87% de la energía que mueve a Japón. Dentro de este grupo, la importancia del gas natural crece cada vez más y ha sido el combustible preferido para compensar el déficit nuclear. Un dato contundente muestra su importancia: la nación nipona es el principal importador mundial de gas natural licuado (GNL) en la actualidad.
El incentivo del gobierno está impulsando un crecimiento rápido de las energías renovables, pero todavía se encuentran lejos de este podio. La energía solar representa el 6% de la energía utilizada en Japón, según las estadísticas de la Administración de Información de Energía del gobierno de los Estados Unidos (EIA).
En los últimos meses, el riesgo de una crisis energética, a medida que aumenta la demanda de energía en medio de altas temperaturas especialmente en Tokio, llevó a la decisión de reiniciar cinco plantas de energía nuclear, incluido un reactor inactivo durante 44 años, para asegurar el abastecimiento y evitar apagones durante los Juegos Olímpicos. Japón ahora tiene nueve reactores en funcionamiento, el número más alto desde que el desastre de Fukushima provocó el cierre de la industria nuclear japonesa. Además, ha puesto en funcionamiento nuevas centrales térmicas con gas natural y carbón para garantizar el suministro de energía.
Hidrógeno verde
A pesar de todo este análisis sobre la situación actual, el hidrógeno es una alternativa interesante de cara al futuro y es oportuno realizar algunas aclaraciones sobre el mismo. El H2 es una fuente de energía que no se encuentra libre en la naturaleza y hay que producirlo, se utilizan dos procesos para lograrlo: la electrólisis del agua y la reforma química del gas natural utilizando vapor (Stream Methane Reforming), ambos procesos consisten en utilizar energía (en uno se utiliza electricidad y en el otro vapor) para separar el hidrógeno de una molécula de agua (H2o) para así aprovecharlo.
En la actualidad, alrededor del 95% del hidrógeno se obtiene a partir del gas natural. Principalmente se emplea como insumo para la producción de amoniaco, metanol, acero, alimentos y refinación de petróleo. Su utilización como combustible para vehículos eléctricos con pilas o celdas de hidrógeno (fuel cell) es muy acotada, fundamentalmente por los altos costos y la falta de infraestructura. Japón, con 135 estaciones de servicio de hidrógeno, se encuentra a la vanguardia de esta tecnología.
Existen varios tipos de H2 dependiendo de su origen y de que se hace con sus emisiones. el “hidrógeno verde” es aquel obtenido a partir de la electrólisis del agua, con el aporte de electricidad proveniente de fuentes renovables. La quema de este gas emite solo agua y no genera emisiones de Co2. A su vez, permite aprovechar la energía que no es utilizada en la red eléctrica y que de otro no se podría almacenar. De este modo, el hidrógeno puede ser útil como vector o portador de energía capaz de almacenar los excedentes de energía eléctrica proveniente de fuentes renovables, como la solar o eólica. Sin embargo, el desafío tecnológico que implica su producción a escala industrial es enorme. Los altos costos, las pérdidas de conversión y almacenamiento, y la falta de infraestructura, son algunos de los problemas que enfrenta y debe superar.
Según la Agencia Internacional de Energía Renovable (IRENA) actualmente menos del 1 % del hidrógeno se produce a partir de energías renovables. El desarrollo del hidrógeno, y más puntualmente el hidrógeno verde, se encuentra aún en etapa experimental y su futuro depende la solución de obstáculos tecnológicos y de encontrar formas de producción a precios competitivos.
Jeremy Rifkin en 2002 en su popular libro “La economía del hidrógeno” planteaba una utilización casi utópica del hidrógeno inspirado en la necesidad de buscar reemplazos para los combustibles fósiles. En ese momento, el problema no eran las emisiones sino la dependencia cada vez mayor de Estados Unidos y los países OCDE del petróleo árabe. Hoy, el objetivo declarado es la descarbonización, pero la tecnología no ha cambiado y los problemas relacionados a la producción del hidrógeno tampoco. Una sociedad basada en el hidrógeno es por ahora más un deseo olímpico que una realidad.
