El vagón sostenible del hidrógeno verde está cogiendo velocidad de crucero, pero puede tener un problema preocupante de fugas en su compartimento.

Y es que, mientras los gobiernos y las empresas energéticas hacen grandes apuestas por el tan cacareado combustible del futuro, algunos científicos afirman que la falta de datos sobre fugas, y el daño potencial que estas podrían causar, es un punto ciego para la incipiente industria.

Al menos cuatro estudios publicados este año afirman que el hidrógeno pierde sus ventajas medioambientales cuando se filtra a la atmósfera.

Una premisa ante la cual dos científicos declararon al medio británico, Reuters, que si el 10 por ciento se filtra durante su producción, transporte, almacenamiento o uso, las ventajas de utilizar hidrógeno ecológico frente a los combustibles fósiles quedarían completamente anuladas.

Los gobiernos, sin embargo, siguen adelante con el apoyo financiero a la industria.

Estados Unidos incluyó este año miles de millones de dólares en créditos fiscales para el hidrógeno verde en su Ley de Reducción de la Inflación, y la Unión Europea aprobó en septiembre 5.200 millones de euros en subvenciones para proyectos de hidrógeno verde.

Las preocupaciones científicas

Los científicos afirman que el problema del hidrógeno es que, cuando se filtra a la atmósfera, reduce la concentración de moléculas que destruyen los gases de efecto invernadero que ya existen, contribuyendo potencialmente al calentamiento global.

Afirman, además, que la falta de tecnología para controlar las fugas de hidrógeno significa que hay un vacío de datos, y que se necesita más investigación para calcular su impacto neto en el calentamiento global, antes de tomar decisiones definitivas de inversión.

La Universidad de Columbia, el Fondo para la Defensa del Medio Ambiente, que es un proyecto conjunto de las universidades de Cambridge y Reading, y la consultora Frazer-Nash, por ejemplo, publicaron estudios sobre el riesgo de que las fugas socaven los beneficios climáticos del hidrógeno verde.

“Necesitamos datos mucho mejores. Necesitamos dispositivos mucho mejores para medir las fugas, y necesitamos una normativa que realmente obligue a medir las fugas”, afirmó Anne-Sophie Corbeau, investigadora del Center on Global Energy Policy de la Universidad de Columbia.

Corbeau calculó que las tasas de fuga podrían alcanzar hasta el 5,6 por ciento en 2050, cuando el uso del hidrógeno verde esté más extendido.

El instituto noruego de investigación climática CICERO también está trabajando en un estudio de tres años y medio, que concluirá en junio de 2024, sobre el impacto de las emisiones de hidrógeno. Y Maria Sand, que dirige la investigación, afirmó que existe un gran vacío científico.

“Tenemos que ser conscientes de las fugas, necesitamos respuestas“, dijo Sand, que añadió: “El hidrógeno tiene un gran potencial, pero necesitamos saber más antes de hacer la gran transición”.

Un acercamiento comedido hacia el hidrógeno verde

El hidrógeno que se utiliza actualmente en las refinerías de petróleo, las fábricas de productos químicos y la industria de fertilizantes se fabrica a partir de gas natural en un proceso que produce dióxido de carbono.

El hidrógeno verde, en cambio, se obtiene utilizando energía renovable para dividir el agua mediante electrólisis, sin producir gases de efecto invernadero.

El principal atractivo del hidrógeno como combustible es que su principal subproducto es el vapor de agua, junto con pequeñas cantidades de óxidos de nitrógeno, lo que lo hace mucho menos contaminante que los combustibles fósiles, siempre que no se filtre.

Las fugas son uno de los muchos problemas que dificultan la adopción del hidrógeno verde, además de los altos costes, los problemas de seguridad y la necesidad de invertir en suficiente energía renovable para fabricarlo, así como en la infraestructura para almacenar y transportar el gas incoloro.

La semana pasada, Bruselas solicitó financiación para seguir investigando los riesgos que entraña la implantación a gran escala del hidrógeno, y pidió que la investigación demostrara cómo podría reducir el calentamiento global el hidrógeno, al sustituir a los combustibles fósiles. Pero también cómo podría contribuir al calentamiento global en caso de fugas.

El estudio del Environmental Defense Fund, por su parte, instaba a gobiernos y empresas a que primero recopilaran datos sobre los índices de fugas de hidrógeno, para luego determinar dónde eran mayores los riesgos y cómo mitigarlos, antes de construir la infraestructura necesaria.

El informe de Frazer-Nash también señalaba la necesidad de tener en cuenta las medidas para evitar las fugas de hidrógeno, a fin de tener en cuenta los mayores costes iniciales y de mantenimiento.

“Cuanto más sepamos sobre cómo producirlo de forma sostenible, y sobre la regulación y gestión necesarias, más costará y, por tanto, eso limitará su uso a menos que no haya alternativa”, afirmó Richard Lowes, asociado principal del grupo de reflexión The Regulatory Assistance Project.

El potencial sostenible

Científicos y analistas afirman que, como las moléculas de hidrógeno son mucho más pequeñas y ligeras que las del metano, son más difíciles de contener. Por ello, aunque no se espera que las posibles fugas de hidrógeno alcancen una magnitud que pueda hacer descarrilar todos los planes de hidrógeno verde, cualquier filtración mermaría sus beneficios climáticos, sostienen.

Hay casi 300 proyectos de hidrógeno ecológico en construcción o en marcha en todo el mundo, pero la gran mayoría son pequeñas plantas de demostración, según datos de la Agencia Internacional de la Energía.

El mayor se encuentra en China, donde Ningxia Baofeng Energy Group utiliza hidrógeno verde producido a partir de energía solar para fabricar productos petroquímicos como polietileno y polipropileno.

Según las previsiones de la consultora DNV, el hidrógeno verde debería satisfacer en torno al 12 por ciento de la demanda energética mundial de aquí a 2050, para cumplir los objetivos climáticos de París.

Basándose en el ritmo actual de desarrollo y en los modelos de DNV sobre el consumo futuro, el mundo solo va camino de alcanzar el 4 por ciento, según DNV.

David Cebon, catedrático de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Cambridge, afirmó que el 4 por ciento podría ser solo lo “manejable”, dada la enorme cantidad de energía renovable necesaria para producir suficiente hidrógeno ecológico.

Para sustituir el hidrógeno sucio que se utiliza actualmente en refinerías, fábricas de fertilizantes y plantas químicas, se necesitaría casi el doble de la electricidad producida por cada turbina eólica y panel solar del mundo, y eso antes de que el hidrógeno verde se utilice para cualquier otra cosa, como la siderurgia, el transporte o la calefacción, detalló Cebon.

Aun así, la UE está estudiando la posibilidad de imponer el uso de hidrógeno verde en el transporte, mientras que países como Corea del Sur, Japón y China tienen objetivos establecidos para los vehículos de pila de combustible de hidrógeno.

Tuberías con fugas que hay que supervisar

La industria de los combustibles fósiles espera que el hidrógeno pueda llegar a circular por las infraestructuras existentes, como gasoductos y terminales de importación y exportación de gas natural licuado.

El hidrógeno no ha sido objeto de control de fugas en el pasado, y la mayor parte del gas inodoro que se utiliza ahora, se fabrica allí donde se consume. Pero existen planes para canalizarlo y transportarlo grandes distancias, como el planteado entre España y Francia.

Alrededor del 1 por ciento del gas natural que circula por las infraestructuras europeas, tiene fugas, pero los índices son mayores en algunos países, incluida Rusia, según los analistas y las imágenes de fugas por satélite.

“Hay muchas cosas que no sabemos sobre el hidrógeno”, reiteró Sand, del CICERO noruego. “Aún no sabemos si podemos asumir que se comportará igual que el metano“, añadió.

Los primeros resultados de las pruebas realizadas en las tuberías del centro de investigación Spadeadam de DNV, en el norte de Inglaterra, mostraron que las fugas de hidrógeno se producen en los mismos lugares y con la misma frecuencia que las de gas natural.

Sin embargo, las empresas que trabajan en proyectos de hidrógeno verde afirman que será necesario un control minucioso.

Una vez que el hidrógeno entra en las tuberías, puede debilitar los conductos metálicos y provocar grietas. Además, el hidrógeno es mucho más explosivo que el gas natural, lo que podría plantear problemas de seguridad.

El gigante energético BP, que tiene previsto construir múltiples proyectos de hidrógeno ecológico, entre ellos una instalación en Gran Bretaña que comenzará a funcionar en 2025 conocida como HyGreen Teesside, declaró que estaba desarrollando sistemas de control de fugas.

“Queremos poner en marcha una iniciativa para evaluar en qué medida podemos mantener el nivel de fugas en toda la cadena de valor, y eso va a ser lo más importante”, señaló Felipe Arbelaez, Vicepresidente Senior de Hidrógeno y Captura de Carbono de BP.