Las grandes compañías petroleras llevan mucho tiempo promocionando el hidrógeno como una manera de reducir las emisiones de carbono. Ahora están luchando con la pregunta de cómo hacer eso una realidad.

BP PLC, Royal Dutch Shell PLC y TotalEnergies SE están llevando a cabo proyectos de miles de millones de dólares en hidrógeno, usualmente con apoyo gubernamental, a medida que buscan redefinir su futuro rol en un mundo menos dependiente de los combustibles fósiles. El hidrógeno elaborado usando energía renovable puede ser producido y usado sin emitir dióxido de carbono.

Aún así, los expertos dicen que hay varios obstáculos para que el gas ligero e incoloro alcance su potencial. En primer lugar, la mayoría del hidrógeno actual está hecho de combustibles fósiles, principalmente de gas natural. El desafío es hacerlo usando energía renovable y producirlo a escala industrial, con la esperanza de bajar los costos. Adicionalmente, el hidrógeno es explosivo, al igual que difícil de guardar y transportar.

Las compañías petroleras están persiguiendo el hidrógeno verde, que ven como un objetivo a largo plazo, al mismo tiempo que buscan aplicar tecnología para capturar el carbono en la producción de hidrógeno basado en combustibles fósiles como una forma de limpiar el gas en el intertanto.

A finales de junio, había 244 proyectos planificados de hidrógeno verde a gran escala, según el Consejo del Hidrógeno, un grupo industrial, un alza de más de un 50% desde finales de enero. Se estima que ya se han destinado decenas de miles de millones de dólares a proyectos de hidrógeno.

Históricamente utilizado para ayudar a fabricar fertilizantes y productos químicos, el hidrógeno se está promoviendo cada vez más para una gama mucho más amplia de usos, incluyendo camiones, aviones, barcos, calefacción doméstica y como una forma de almacenar energía renovable.

“Hoy en día, el hidrógeno se utiliza principalmente como materia prima…el crecimiento del mercado del hidrógeno se trata de que este se convierta en una fuente de energía”, afirmó Louise Jacobsen Plutt, vicepresidenta senior de captura y almacenamiento de hidrógeno y carbono de BP.

BP está explorando el uso de hidrógeno para reemplazar el gas natural en industrias como el acero, cemento y productos químicos, y también como sustituto del diésel en camiones. En general, BP pronostica que el hidrógeno podría representar aproximadamente el 16% del consumo de energía mundial para 2050 —si se quieren lograr los objetivos de emisiones netas de cero carbono— frente a menos del 1% actual.

Al igual que otras compañías petroleras importantes, BP cree que su experiencia existente —ya produce hidrógeno en refinerías— y su infraestructura podrían ayudarle a ganar una participación de mercado considerable. El año pasado, la compañía dijo que planeaba utilizar energía eólica para producir hidrógeno para una refinería en Alemania, con la esperanza de demostrar la tecnología a gran escala.

Sin embargo, BP no espera que el hidrógeno verde sea una parte concreta de su negocio hasta la década de 2030, y aún tiene que tomar una decisión final de inversión en nuevos proyectos de hidrógeno. Se necesitará tiempo para crear un mercado y reducir el costo, afirmó Jacobsen Plutt, “debido a que es tan incipiente, es más caro”.

Shell también está lidiando con altos costos. Este mes, la compañía puso en marcha lo que dijo es la planta de hidrógeno verde más grande de Europa, para abastecer su refinería de Renania en Alemania. Pero ese hidrógeno es entre cinco y siete veces más caro que el producto basado en combustibles fósiles que se utiliza predominantemente.

“Todavía no tiene valor”, afirmó Paul Bogers, vicepresidente de hidrógeno de Shell. “Para el hidrógeno verde, la creencia central es que casi tienes que llegar a un mundo donde los electrones son gratis”.

Los ejecutivos de la industria dicen que el hidrógeno verde es caro debido al costo de la electricidad necesaria para producirlo, así como al costo del electrolizador, el sistema utilizado para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno.

Shell espera poder reducir costos mediante la construcción de proyectos de hidrógeno en ubicaciones estratégicas junto a las plantas de los clientes, como en la acería de ArcelorMittal SA en el puerto alemán de Hamburgo, donde también puede agregar el reabastecimiento de hidrógeno para camiones.

La industria también está recibiendo apoyo del gobierno. La Unión Europea pagó la mitad de los aproximadamente US$23 millones que costó el proyecto de Shell en Rhineland y ha destinado fondos para el hidrógeno como parte de su programa de recuperación para la pandemia.

En Estados Unidos el Departamento de Energía ha dicho que tiene como objetivo reducir el costo del hidrógeno verde en un 80% a US$1 por kilogramo en la próxima década, en parte mediante el apoyo a proyectos piloto.

Consultores y ejecutivos de compañías petroleras dicen que un paso intermedio para lograr la producción de hidrógeno verde a gran escala es capturar y almacenar el carbono generado al producir hidrógeno a partir del gas natural para reducir las emisiones, lo que se conoce como hidrógeno azul.

Los críticos del hidrógeno que se extrae de combustibles fósiles donde se captura el carbono dicen que el proceso es costoso y que la extracción y el transporte de gas natural a menudo resulta en fugas de gases de efecto invernadero, lo que significa que cualquier hidrógeno producido probablemente no tendrá cero emisiones de carbono.

Las compañías de petróleo y gas quieren seguir este enfoque porque “podría extender la vida útil de sus activos fósiles”, afirmó Cameron Hepburn, director de la Escuela Smith de Empresas y Medio Ambiente de la Universidad de Oxford.

Algunas compañías petroleras estadounidenses también están buscando producir hidrógeno.

Chevron Corp. ha señalado que considera que el hidrógeno tiene un papel en el transporte, como materia prima industrial y en el almacenamiento de energía. Este mes, se asoció con el fabricante de motores Cummins Inc. para explorar la infraestructura de hidrógeno y los vehículos de pila de combustible, luego de un acuerdo similar en abril con el fabricante de autos Toyota Motor North America Inc.

En medio del entusiasmo, es necesario centrarse más en dónde es mejor desplegar hidrógeno verde, dijo Michael Liebreich, director ejecutivo de la firma consultora Liebreich Associates. La prioridad debería ser reemplazar el hidrógeno a base de gas para tareas como la fabricación de fertilizantes y en industrias difíciles de eliminar como la del acero, la aviación y el transporte marítimo, afirmó Liebreich, y agregó que tiene menos sentido donde la electricidad podría usarse directamente, como en calefacción doméstica, autos y trenes.

Un área en la que existe un debate activo sobre las ventajas de cambiar al hidrógeno es en la de los viajes en camión de larga distancia.

En los últimos meses, la marca Scania de Volkswagen AG ha reducido su investigación de hidrógeno para centrarse en las baterías, diciendo que los camiones de hidrógeno requieren tres veces más electricidad, mientras que Daimler Truck AG y Shell acordaron impulsar conjuntamente la adopción de camiones de celda de combustible de hidrógeno en Europa, comprometiéndose a desplegar 150 estaciones de servicio.

Tom Baxter, profesor visitante de ingeniería química en la Universidad de Strathclyde de Escocia, dijo que es demasiado pronto para juzgar qué papel podría desempeñar el hidrógeno en áreas como la aviación y el transporte marítimo, y que se muestra escéptico sobre algunos de los otros usos nuevos que se promocionan.

“Para los grandes camiones que atraviesan (Estados Unidos) o Australia, el hidrógeno podría tener un papel, pero es un nicho”, sentenció Baxter. “Si ponemos el hidrógeno junto con las alternativas que tenemos, particularmente la electrificación, es ahí donde la historia del hidrógeno comienza a desmoronarse”.

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