Economía y colores del hidrógeno

“España y Francia reconocen la importancia de la producción, transporte y consumo de hidrógeno limpio como el producido a partir de fuentes de energía renovables y bajas en carbono”. Esta frase y, en especial, la mención a las energías bajas en carbono, incluida en el párrafo 16 del comunicado conjunto aprobado tras la cumbre celebrada en Barcelona entre ambos países, ha dado lugar a la discusión sobre si el flamante hidroducto que unirá Barcelona y Marsella puede servir no solo para exportar hidrógeno de España a Francia, sino también para que el flujo comercial se produzca de forma inversa. Francia, el país del mundo con mayor participación de la energía nuclear en su generación de energía eléctrica, pretende dedicar en el futuro parte de esta electricidad a la producción de hidrógeno. Al ser la nuclear una energía baja en carbono, la parte francesa considera perfectamente cubierta por el comunicado conjunto la posibilidad de que España importe hidrógeno producido a partir de electricidad de origen nuclear, hidrógeno rosa según la jerga del sector. España sostiene, como señalaba nuestra vicepresidenta, que el hidroducto debía reservarse a transporte de hidrógeno verde, producido a partir de fuentes renovables.

Al margen de que el presidente de Enagás ya ha explicado que la concepción técnica del tubo solo contempla el flujo de España hacia Francia, dirimir esta teórica discusión, sería, desde un punto de vista económico, relativamente fácil. El país que produzca más barato exportará al que lo haga más caro. Pero el problema del hidrógeno no es la discusión entre el hidrógeno rosa y el verde, sino si este hidrógeno bajo en emisiones es competitivo frente al gas natural al que debe sustituir o frente al hidrógeno que hoy se consume en la industria, producido a partir de gas natural, con emisiones de CO₂ a la atmósfera. A causa de estas emisiones, el hidrógeno así producido se denomina gris. Con un precio del gas similar al actual, de unos 50 euros por MWh, el precio del hidrógeno se situaría ligeramente por encima de los 70 euros por MWh. De los 20 euros por MWh de diferencia, aproximadamente la mitad se deben al coste de los derechos de emisión de CO₂.

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El hidrógeno rosa francés o el verde español no utilizarían el gas natural como materia prima, sino la electricidad: a través de la electrólisis del agua separarían el hidrógeno del oxígeno. Según datos de la Asociación de Reguladores de Energía Europeos (ACER), para unos costes de la electricidad de 100 euros por MWh, el coste del hidrógeno se situaría en 300 euros por MWh, de los que aproximadamente 100 serían costes fijos. En estos días, con un precio de gas de 50 euros por MWh, el precio medio de la electricidad en España se sitúa en torno a 120 euros por MWh, con lo que el coste del hidrógeno sin emisiones de CO₂ se situaría en unos 340 euros por MWh. En el futuro, según vayamos avanzando hacia una economía con emisiones netas cero de CO₂, el hidrógeno se utilizará en la generación de electricidad, como combustible industrial y como componente en la fabricación de combustibles sintéticos y biocombustibles. El problema económico será sustituir un gas natural a 50 euros por MWh o un hidrógeno gris a 70 euros por MWh por un hidrógeno verde que hoy cuesta 340 euros por MWh.

Una primera solución es encarecer el gas natural a través de la subida de precios de los derechos de emisión de CO₂. Favorece el proceso de sustitución, mejora la recaudación fiscal de los gobiernos europeos, pero no aporta solución alguna desde el punto de vista de la competitividad de la industria europea frente a países terceros donde no se graven las emisiones de CO₂. Si el precio del gas volviera a los niveles de 2019, año prepandémico y prebélico, habría que elevar de forma notable el coste de los derechos de CO₂ para hacer competitivo el hidrógeno verde.

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Una segunda solución es el llamado hidrógeno azul, cuyo proceso productivo es el mismo del hidrógeno gris, pero con incorporación de la captura de emisiones de CO₂ y su posterior secuestro en el subsuelo o utilización en la fabricación de otros productos, como plásticos o combustibles sintéticos. El coste de capturar el CO₂ depende, sobre todo, de la concentración de este gas en la corriente de gases que se trata de depurar. Por simplificar, en procesos con alta concentración, como la producción de hidrógeno, el coste puede oscilar entre los 50 y 100 dólares la Tm de CO₂ capturado, coste prácticamente equivalente al de los derechos de CO₂ que se ahorran al evitar las emisiones. Con todo, como el CO₂ capturado suele ser el 90% del emitido y hay que amortizar las inversiones en las instalaciones dedicadas a la captura, podemos suponer que el coste del hidrógeno azul es un 20% superior al del hidrógeno gris, lo que, con el precio del gas a 50 euros por MWh, nos sitúa en el rango de los 85 euros por MWh.

Adentrarnos en el proceso de transición sin tener como prioridad la competitividad de nuestra industria será un error

Abaratar el hidrógeno producido por electrólisis del agua es también factible. Se espera que el desarrollo tecnológico derivado de la inversión en esta tecnología produzca un abaratamiento de los electrolizadores y una mejora de su eficiencia. Un aumento de las horas de utilización también contribuiría a una reducción del impacto de los costes fijos en el coste total de producción, que suponemos que en conjunto se reducen a la mitad y podrían pasar de 100 a 50 euros por MWh. El elemento clave es el precio de la electricidad, cuyo precio, para tener un hidrógeno competitivo, no podría superar los 20 euros por MWh. Es más que dudoso disponer de electricidad nuclear a ese precio, pero sí sería posible producir a ese coste electricidad de origen fotovoltaico, pero se requieren el mayor número posible de horas de irradiación solar y la decisión empresarial de dedicar el 100% de la electricidad a la producción de hidrógeno. Con todo, el precio del hidrógeno verde estaría en torno a 90 euros por MWh. Para una industria que añora el gas natural a 20 euros por MWh, ese sería, en números redondos, el suelo del combustible sustitutivo.

La imprescindible transición energética no es otra cosa que un inmenso ejercicio de inversión, cuyo objeto es sustituir un combustible barato con emisiones por un combustible caro sin ellas. Al igual que ahora estamos reconsiderando determinados excesos de la globalización, adentrarnos en el proceso de transición sin tener como prioridad la competitividad de nuestra industria será un error. El ajuste en frontera de los precios de los productos importados de países cuyo ritmo de descarbonización no sea paralelo al nuestro es imprescindible. Si no lo hacemos, Europa lamentará un nuevo retroceso de su estructura industrial.