04 Jul 2021
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«Portugal fue uno de los primeros países del mundo en comprometerse con la neutralidad de carbono de aquí al 2050».

Patrícia Fortes, Investigadora de la Universidade Nova de Lisboa

Hace muchos años que se habla del potencial del hidrógeno, pero parece que este tema está cobrando más importancia actualmente. ¿Qué es lo que ha pasado ahora para que suceda esto?

Sobre todo, tiene que ver con la necesidad urgente de mitigar las emisiones de carbono. La sociedad civil y los responsables políticos están más abiertos a esta cuestión y por fin han comprendido el mensaje que los científicos han estado transmitiendo. Ahora ha quedado claro que las consecuencias podrían ser catastróficas si no hacemos nada. Los estudios muestran que tenemos que reducir drásticamente las emisiones de gases de efecto invernadero para minimizar estos impactos. Y en ese sentido, hay que considerar todas las opciones de mitigación, incluido el hidrógeno. 
Otro aspecto muy importante tiene que ver con la reducción de costes. Hace diez años, el precio de la energía solar era casi un 90 % más alto que el actual, y también la energía eólica ha sufrido una reducción significativa. El hecho de que se haya producido una reducción muy importante en el precio de las energías renovables hace que la producción de hidrógeno verde sea cada vez más competitiva y atractiva.

Realizó un estudio promovido por EDP Produção para analizar el impacto del H2 en el sistema de producción de electricidad en Portugal. ¿Qué conclusiones importantes se desprenden de este estudio?

El objetivo de este estudio era evaluar el papel del hidrogeno en el sistema energético nacional en un escenario de neutralidad de carbono para el año 2050 teniendo en cuenta su rentabilidad (porque hay otros factores que pueden promover o no el H2, los cuales no analizamos). 
La conclusión del estudio es que el hidrógeno es un vector importante en la descarbonización nacional. Se simularon varios escenarios y, para hacernos una idea, en 2050, el coste medio de la reducción de CO2 se multiplica por 1,5, cuando el H2 no es una opción disponible. Junto con otras estrategias de descarbonización, desde la eficiencia energética hasta las energías renovables, el hidrógeno jugará un papel importante. Por ejemplo, suponiendo el uso de H2 solo para el sistema energético nacional, sin considerar ninguna exportación, en 2030 el hidrógeno puede aportar hasta el 2 % del consumo final de energía, y en 2050 hasta el 18 %, asociado a un coste de producción de unos 3 euros por kilogramo de H2 en 2030 y 2 euros por kilogramo en 2050.

¿Será posible lograr los objetivos de descarbonización sin el H2?

Sin este vector energético, se produce un aumento del coste medio de la descarbonización. Nuestro estudio concluye que, en 2050, alcanzaremos un coste medio de unos 280 euros por tonelada de CO2 y, como he dicho, esta cifra podría aumentar 1,5 veces sin la presencia del H2. En otras palabras, será posible, pero a un coste mucho mayor. 
 

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Hidrógeno: parte fundamental para la neutralidad de carbono

En un mundo dependiente de los combustibles fósiles, el hidrógeno (H2) tiene un papel central para acelerar este cambio y lograr la descarbonización de la economía.

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¿Y qué se puede hacer para implantar este sistema?

Si se considera solo el sistema nacional, sin exportaciones, significa que habrá que instalar electrolizadores, que es la solución que parece ser más eficaz en nuestro estudio. Se prevé que la capacidad instalada de electrólisis pase de 0,5 GW en 2030 a 4,5 GW en 2050. El papel del H2 en la descarbonización del transporte nacional pesado de mercancías y de pasajeros será muy relevante, y será necesario crear las condiciones necesarias para la aparición de nuevas flotas de pilas de combustible, es decir, para el desarrollo de infraestructuras de suministro. Tampoco podemos descuidar el papel del H2 en la descarbonización de las industrias consumidoras de calor a alta temperatura, especialmente cuando los objetivos de descarbonización son cada vez más estrictos y se acercan a la neutralidad del carbono. Y una vez más, es necesario crear las condiciones necesarias para que estas industrias tengan la capacidad de hacer dichas inversiones. El estudio no se centra en las políticas e instrumentos necesarios para implantar un sistema de H2, sino en cuál es la configuración óptima y rentable de dicho sistema en Portugal.

¿Cómo prevé el uso final del gas natural con la entrada del H2? ¿Qué pasará con las infraestructuras existentes? 

Se habla mucho sobre la introducción del H2 en la red de gas. La estrategia nacional del H2 incluso tiene valores muy firmes en ese aspecto. Todavía no tenemos claro al 100% cuál es el porcentaje máximo al que se puede incorporar el H2 en la red de transporte de gas ni qué inversión es necesaria para reconvertir esta red de gas para poder transportar el hidrógeno. Es algo que requiere un estudio muy profundo. Hay diferentes expertos en el tema, con distintas perspectivas. Algunos dicen que, dado que nuestra red de transporte de gas es una de las más nuevas de Europa, existe esta posibilidad y no es necesario un reajuste muy profundo, mientras que otros dicen que no, porque hay limitaciones asociadas a la fragilización del acero por el H2

¿Es posible que estos activos se vuelvan inactivos en el futuro?

Es posible que sí. También se debate mucho sobre la opción de utilizar esta red de gas para la inyección de gases renovables como el biogás o para inyectar metano sintético producido a través de hidrógeno verde. Es una posibilidad para ampliar el uso de la red de gas sin las emisiones asociadas al gas natural.

Patrícia fortes

¿Tiene realmente sentido utilizar el H2 para el almacenamiento y la generación de electricidad?

En nuestro estudio, esta opción no resultó rentable, ya que todo el proceso de utilización de la electricidad para generar H2, almacenar y volver a convertir el hidrógeno en electricidad es mucho menos eficiente que el uso directo de la electricidad. Sin embargo este resultado también puede ser una limitación de nuestra herramienta de modelado que no simula el equilibrio entre oferta y demanda a nivel horario o incluso con mayor resolución temporal, el H2 puede jugar un papel importante en la gestión de la red, en su flexibilidad. La literatura señala que el H2 puede ser una alternativa para el almacenamiento, especialmente porque las baterías, por ejemplo, solo pueden hacer un almacenamiento temporal, mientras que el hidrógeno puede permitir un almacenamiento a largo plazo. 

¿Concibe un sistema de producción eléctrica basado únicamente en la generación renovable? ¿En qué plazo?

A la larga, creo que sí. Se necesitará para lograr una descarbonización tan acusada. No soy electrotécnica, pero quiero creer que será posible después de 2030. Si no es 100% renovable, estará cerca de serlo. Obviamente, va a tener que haber mucho apoyo en el almacenamiento, en las baterías y también en el bombeo. Debe haber una flexibilidad muy pronunciada en la red, es necesaria una conversión a las llamadas redes inteligentes. Las interconexiones eléctricas entre países, en nuestro caso entre Portugal y España y posteriormente con el resto de Europa, también contribuirán positivamente a una electricidad 100% renovable.

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La literatura señala que el H2 puede ser una alternativa para el almacenamiento, especialmente porque las baterías, por ejemplo, solo pueden hacer un almacenamiento temporal, mientras que el hidrógeno puede permitir un almacenamiento a largo plazo.

Patrícia Fortes, Investigadora de la Universidade Nova de Lisboa

¿En qué sectores será eficaz el uso del H2?

Se habla mucho, por ejemplo, a nivel internacional del papel del H2 en la industria como materia prima para la producción de amoníaco y de hierro y acero, descarbonizando estos sectores. Pero lo que ocurre actualmente en Portugal es que no producimos hierro y acero primario, y tampoco producimos ya amoníaco. Obviamente, podríamos equiparar escenarios que no se han tenido en cuenta en nuestro estudio, como el resurgimiento de esta industria. Puede que se convierta en una estrategia nacional en el futuro, pero va más allá de lo que hemos previsto y sabemos.

¿Cómo cree que Portugal puede posicionarse con los socios europeos en este camino de la descarbonización? ¿Somos realmente un ejemplo?

Portugal fue uno de los primeros países del mundo en comprometerse con la neutralidad de carbono para 2050. Después de nosotros, otros se han fijado este objetivo, incluida la propia Unión Europea. Si observamos los Planes de Energía-Clima de los diferentes estados miembros, también podemos ver que Portugal tiene uno de los objetivos más ambiciosos de consumo de energía renovable para 2030. Y por tanto, suponiendo que estos objetivos se cumplan, somos un ejemplo positivo. Se ha dado el primer paso, pero no basta con establecer objetivos, tenemos que crear medidas e instrumentos eficaces para alcanzarlos.