Please ensure Javascript is enabled for purposes of website accessibility Hidrógeno verde: ¿hay algo en el aire?
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El hidrógeno verde podría aportar tanto importantes beneficios medioambientales globales como oportunidades potenciales de inversión, a pesar del difícil coste de su desarrollo. En este artículo, el equipo de Insight Investment explora los pros, los contras y el potencial de esta tecnología emergente.

Existe un interés creciente en los inversores por métodos para producir hidrógeno que sean más respetuosos con el medio ambiente, que podría suministrar hasta una quinta parte de la energía mundial en 20501, y es clave en la senda de descarbonización de industrias como la naval.

En todo el mundo, la mayor parte del hidrógeno se produce a partir del gas natural mediante el reformado de metano con vapor, un proceso por el que el metano se divide para producir monóxido de carbono e hidrógeno.

Una parte importante también se produce a través de la gasificación del carbón, mediante la cual el carbón se procesa para producir un gas compuesto por hidrógeno, así como monóxido de carbono y CO22 . Estas emisiones pueden reducirse utilizando tecnologías de captura y almacenamiento de carbono (CAC).

En cambio, el hidrógeno verde se produce utilizando una corriente eléctrica para descomponer las moléculas de agua en oxígeno e hidrógeno.

El hidrógeno verde se genera a partir de energías renovables, por lo que sus emisiones asociadas son muy bajas. Por ello, el aumento de la proporción de hidrógeno verde en el mix energético mundial se considera un elemento necesario de la transición hacia un futuro con bajas emisiones de carbono.

Retos de producción

Entre los retos a los que se enfrenta el desarrollo y la adopción del hidrógeno verde figura la incertidumbre asociada a su dependencia del apoyo y la política gubernamentales, y al desarrollo de la tecnología futura.

Los aspectos económicos del hidrógeno verde son un obstáculo importante. El coste de producir hidrógeno verde es mucho más elevado hoy en día que por otros medios, aunque se prevé que disminuya considerablemente de aquí a 2050 (véase el gráfico 1).

Gráfico 1: Coste medio global normalizado de la producción de hidrógeno por fuente de energía y tecnología (USD por kg)3

Fuente: AIE, 22 de septiembre de 2020.

Para que el precio baje según lo previsto, serán necesarias ayudas políticas y subvenciones para incentivar la adopción en las primeras fases de la transición e impulsar la investigación y el desarrollo en curso.

Otros retos son la necesidad de nuevas cadenas de suministro de fabricación, almacenamiento y transporte. Los costes de almacenamiento son elevados y hay que decidir si la producción debe estar cerca de las fuentes de generación de energía o de la demanda final. Otra consideración es el acceso a recursos hídricos suficientes.

A medida que el mercado evoluciona y aumenta su escala, el mejor modelo podría ser el gas natural licuado, en el que terceros no integrados prestan servicios de distribución y almacenamiento. Los promotores tendrán que establecer acuerdos fiables a largo plazo para asegurar la disponibilidad y el precio del transporte y el almacenamiento, con las condiciones de envío habituales que los financiadores consideren aceptables. Algunas empresas del sector portuario y logístico de "países pioneros", como Australia, están intentando construir capacidad de transporte y almacenamiento.

Apoyo político

Los gobiernos y los agentes estatales tienen que desempeñar un papel clave en el apoyo a la construcción de las infraestructuras necesarias, y existe un fuerte impulso. En 2021-2022, nueve países responsables del 30% de las emisiones mundiales del sector energético publicaron estrategias nacionales sobre el hidrógeno4. Algunos ejemplos son los siguientes:

En EE. UU., los 8.000 millones de dólares de financiación competitiva para centros regionales de hidrógeno anunciados en 2022 en el marco de la Ley de Inversión en Infraestructuras y Empleo de EE. UU. han dado lugar a una serie de asociaciones público-privadas multiestatales, normalmente basadas en hidrógeno producido mediante CAC y aprovechando los recursos de gas natural existentes, aunque una asociación entre siete estados del noreste se está centrando en el hidrógeno verde5. Los créditos fiscales de la Ley de Reducción de la Inflación ofrecen a los productores hasta 3 dólares por kilogramo de hidrógeno, con una subvención potencialmente ilimitada disponible a través de créditos fiscales a la producción. Se espera que esto aumente significativamente la viabilidad de nuevos proyectos en EE. UU., sobre todo porque los créditos son más generosos para los proyectos desplegados en 2023/2024.

Gráfico 2: Los productores estadounidenses se benefician de subvenciones generosas6

En Europa, el Plan RePowerEU prevé la incorporación de 1,3 millones de toneladas de hidrógeno verde a las redes de gas existentes, lo que equivale aproximadamente al 20% del suministro. Sin embargo, esto podría aumentar los costes de explotación en al menos un tercio y reducir las emisiones solo entre un 6% y un 7%, lo que supondría un aumento sustancial de los costes para los consumidores finales y una reducción mínima de las emisiones, dada la densidad mucho menor del hidrógeno en comparación con el gas natural7. Por tanto, los Gobiernos europeos tendrán que subvencionar el aumento necesario del hidrógeno renovable durante un tiempo considerable, con un coste anual de entre 10.000 y 24.000 millones de euros en toda la UE hasta 2030, según un estudio.8

Para ello, el nuevo Banco Europeo del Hidrógeno, dotado con 3.000 millones de euros, proporcionará una subvención de hasta 4 euros por kilogramo de hidrógeno verde, y las primeras subastas se celebrarán a partir de otoño de 2023.9

No obstante, es probable que el uso del hidrógeno verde se limite únicamente a los sectores que necesitan hidrógeno renovable urgentemente para lograr la neutralidad climática, es decir, los sectores de producción de amoníaco, productos químicos, acero, almacenamiento de energía a largo plazo, aviación de larga distancia y transporte marítimo (estos dos últimos utilizan combustibles derivados del hidrógeno verde).

En el Reino Unido, la estrategia gubernamental sobre el hidrógeno contempla su despliegue como elemento central para alcanzar el objetivo británico de cero emisiones, y se ha fijado como objetivo una capacidad de producción de 10 GW de baja emisión de carbono para 203010. Esto se basa en un enfoque doble de apoyo político tanto al hidrógeno verde como al hidrógeno derivado de combustibles fósiles vinculado a la CAC. La reforma regulatoria se considera un pilar fundamental para apoyar el mercado, y el Gobierno está estudiando la posibilidad de mezclar hasta un 20% de hidrógeno en la red de distribución de gas existente en el Reino Unido para apoyar su objetivo nacional de cero emisiones, habida cuenta de los retos que plantea el rápido despliegue de las bombas de calor domésticas. Esto ha suscitado cierta preocupación por los efectos para los costes de explotación de la red y la posible repercusión en los consumidores a través de unos precios del gas más elevados.

Es probable que esta incertidumbre política, unida a los generosos mecanismos de apoyo inicial ofrecidos a la producción en EE. UU. y la UE, sea muy perjudicial para el despliegue de nuevos proyectos de hidrógeno en el Reino Unido hasta 2025, dados los plazos de desarrollo y aprobación.

Las empresas energéticas estatales han desempeñado un papel importante en el despliegue del hidrógeno, dado que pueden ser receptoras de garantías y/o subvenciones estatales, lo que puede reducir los riesgos asociados a la inversión en esta tecnología; así como conductos para aplicar los objetivos de las políticas públicas (como el aumento de la seguridad energética). Por ejemplo, las petroleras estatales chinas quieren desarrollar su capacidad de producción de hidrógeno, y Sinopec ha destinado 30.000 millones de CNY a desarrollar su negocio de hidrógeno durante cinco años. Además de la producción actual de hidrógeno a partir de combustibles fósiles, la empresa también tiene cuatro proyectos de hidrógeno verde en desarrollo. PetroChina ha anunciado planes similares de expansión del hidrógeno, aunque a menor escala.11

Preocupación por los costes

Aunque existe un gran interés por el hidrógeno verde, su elevado coste en comparación con otras formas de hidrógeno plantea retos importantes.

Dado que la mayor parte de la producción actual de hidrógeno a partir de combustibles fósiles se realiza con gas natural (lo que equivale a alrededor del 6% del consumo mundial de gas), los costes de producción y los precios son muy sensibles a los precios locales del gas. Por ello, la producción suele ser más rentable en Oriente Medio y Norteamérica, mientras que los grandes importadores de gas se enfrentan a costes elevados de producción, lo que significa que estos países, como Japón, buscan asociarse con productores como Australia, donde el hidrógeno verde podría producirse de forma más rentable.

Apoyo financiero emergente del sector privado a los proyectos de hidrógeno

Hasta la fecha, la mayoría de los proyectos nuevos utilizan una combinación de subvenciones y deuda en condiciones favorables. El éxito de esos proyectos podría actuar como catalizador para la aparición de la deuda externa general y su entrada y desarrollo en el sector. Los proveedores de deuda externa suelen tener mayores exigencias de rentabilidad y procesos crediticios más conservadores, lo que hace que, al menos al principio, la financiación externa solo se conceda a proyectos con acuerdos de compra sólidos a largo plazo (lo que significa que ya se han establecido acuerdos para la compra de hidrógeno).

La diversificación de las fuentes de financiación será clave para la viabilidad de los proyectos, como la combinación de préstamos y bonos con otras fuentes de apoyo, como las garantías gubernamentales.

Otros dos factores determinarán si la producción de hidrógeno verde es más económica que la de hidrógeno a partir de combustibles fósiles: el coste de las energías renovables y la tarificación del carbono.

En el caso de las energías renovables, se prevé que los costes unitarios de la generación renovable disminuyan, lo que a su vez llevaría a que el coste del hidrógeno verde se reduzca en torno al 30% antes del 2030, según un análisis de la AIE12. En particular, la disminución de estos costes ha superado las previsiones históricas.

En cuanto a la tarificación del carbono, el precio del régimen de comercio de derechos de emisión de la UE ha alcanzado recientemente máximos históricos de más de 100 euros por tonelada métrica de CO2, debido al endurecimiento de la normativa y de los mercados del carbono. Si estos precios se mantienen, muchos más proyectos de hidrógeno verde podrían ser viables económicamente.

Los análisis han indicado que el precio del carbono debe situarse en torno a los 100 euros por tonelada métrica de CO2 antes del 2030 para que el hidrógeno renovable más barato sea competitivo con el producido a partir de combustibles fósiles, pero es posible que el precio deba alcanzar los 300 euros por tonelada métrica de CO2 para que el coste de todo el hidrógeno renovable alcance el punto de equilibrio con la producción de hidrógeno a partir de combustibles fósiles. Además, los costes del gas natural seguirían siendo más baratos que los de cualquier tipo de hidrógeno si los precios del carbono no superan los 100 euros por tonelada métrica de CO2.

Sin embargo, fuera de la UE los precios del carbono son inexistentes o demasiado bajos para incentivar este cambio, por lo que será necesario un apoyo continuado de los gobiernos para reducir los costes de producción y mejorar la viabilidad económica de los proyectos de hidrógeno. China se ha fijado recientemente el objetivo de producir entre 100.000 y 200.000 toneladas anuales de hidrógeno verde de aquí a 2025, lo que de cumplirse plenamente, podría contribuir a inclinar la economía mundial y la viabilidad de esta fuente de energía13.

No obstante, es probable que algunos aspectos de los costes del hidrógeno verde (sobre todo el transporte y el almacenamiento) sigan siendo obstinadamente elevados.

El coste relativo de los proyectos de hidrógeno verde plantea, por tanto, dudas sobre la viabilidad económica del hidrógeno verde como solución tecnológica para la aplicación de políticas de cero emisiones cuando existen alternativas plausibles, como las bombas de calor domésticas.

Sin embargo, la crisis energética reciente ha puesto de relieve las concesiones que los gobiernos están dispuestos a hacer (al menos temporalmente) entre la seguridad energética, la asequibilidad y la sostenibilidad, lo que significa que el mayor coste relativo de la producción de hidrógeno verde no debe, por sí solo, disuadir a los gobiernos de invertir en él.

Oportunidad emergente

Para los inversores, los mecanismos de apoyo a los precios del hidrógeno verde anunciados hasta la fecha están muy concentrados en la fase inicial, con una disminución del apoyo hacia 2030, impulsados por la intención de apoyar el desarrollo de mercados competitivos.

Esto apunta a oportunidades crecientes en el mercado de bonos verdes (centrado inicialmente en el sector de la energía y los servicios públicos, pero que con el tiempo es probable que se amplíe a sectores industriales difíciles de abandonar) y en la financiación de la transición.

El diseño de mecanismos de apoyo, como garantías estatales y subvenciones, para reducir los riesgos asociados a la inversión en esta tecnología relativamente nueva, podría ayudar a reducir la prima de riesgo para el hidrógeno verde y abrir oportunidades para los inversores centrados en el impacto.

El aumento de la inflación, los tipos de interés y las repercusiones de nuestra transición energética hacia las energías renovables han de tenerse en cuenta para hacer frente al cambio climático.

1620154 Exp: 09 Mayo 2024
1 Consejo del Hidrógeno y McKinsey & Company. Perspectivas del hidrógeno 2022. 20 de septiembre de 2022
2 Agencia Internacional de la Energía (AIE). Informe Global sobre el Hidrógeno 2022 (PDF). Septiembre de 2022.
3 AIE. 22 de septiembre de 2020.
4 AIE. Hidrógeno: Perspectiva general del sistema energético. Septiembre.
5 Estado de Nueva York. Siete Estados del Centro Regional de Hidrógeno Limpio del Noreste anuncian la presentación de una propuesta de 3.620 millones de dólares al Departamento de Energía de EE. UU. para su financiación y designación como Centro Nacional. 7 de abril de 2023.
6 Consejo Internacional de Transporte Limpio. ¿Puede la Ley de Reducción de la Inflación desbloquear una economía del hidrógeno verde? 3 de enero de 2023.
7 Innovación energética. Evaluación de la viabilidad de las propuestas sobre hidrógeno. 28 de marzo de 2022.
8 Agora Energiewende. Hacer que el hidrógeno renovable tenga un coste competitivo. 8 de julio de 2021
9 Comisión Europea. La Comisión esboza un Banco Europeo del Hidrógeno para impulsar el hidrógeno renovable. 16 de marzo de 2023
10 Departamento de Seguridad Energética y Cero Emisiones. Estrategia británica sobre el hidrógeno. A 2 de agosto de 2023.
11 Calificaciones de Fitch. Empresas estatales y cambio climático. 20 junio de 2022.
12 AIE. El futuro del hidrógeno. Junio 2019.
13 Reuters. China se fija como objetivo el hidrógeno verde para 2025 y contempla un uso generalizado. 23 de marzo de 2022.

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