Hidrógeno 101: usos, costos y oportunidades
¿Qué oportunidades ofrece el hidrógeno? Nuestros especialistas de Schroders Greencoat lo explican en esta sección de Q&A.
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¿Cuáles son los diferentes tipos de hidrógeno?
James Samworth, Co-head of Energy Transition, Schroders Greencoat, dijo lo siguiente:
El hidrógeno puede fabricarse por varios métodos y normalmente se conocen por un esquema de colores.
Nuestro principal objetivo es lo que se conoce como hidrógeno verde, que es la producción de hidrógeno a partir de la electrólisis del agua utilizando energía renovable como fuente de entrada. La electrólisis es el proceso por el que se utiliza electricidad para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno.
Los otros tipos de hidrógeno, como el rosa o el azul, dependen de la forma en que se fabrican.
El hidrógeno rosa también se crea con la electrólisis del agua, pero la fuente de electricidad procede de la energía nuclear.
Otro tipo es el hidrógeno marrón, que se produce a partir de la gasificación del carbón.
La mayor parte del hidrógeno actual es hidrógeno gris, que se produce mediante un proceso de reformado de metano al vapor.
El hidrógeno azul utiliza efectivamente el mismo proceso: gas fósil como material de entrada, pero capturando y almacenando el dióxido de carbono. El Reino Unido tiene una política ligeramente distinta a la europea en lo que respecta al hidrógeno azul; en un intento de que se produzcan volúmenes comparables de ambos, Europa se centra más en el hidrógeno verde. Creemos que se debe sobre todo a que el Reino Unido considera que tiene mejores reservas de almacenamiento de dióxido de carbono (CO2) en el Mar del Norte y quizá algunas ligeras ventajas competitivas en petróleo y gas.
Esto también es cierto en algunas partes de los Estados Unidos, pero creemos que el hidrógeno verde va a ser, en última instancia, el ganador.
¿Cómo se utiliza el hidrógeno?
James Samworth: El hidrógeno se utiliza actualmente en diversos sectores y su producción lo convierte en un importante emisor de dióxido de carbono (CO2). La molécula de hidrógeno es muy flexible y puede utilizarse como materia prima para muchos procesos. En algunos casos se utilizará directamente como hidrógeno, por ejemplo en la industria siderúrgica, que representa el 9 % de las emisiones mundiales, lo que la convierte en una industria importante para descarbonizar.
El hidrógeno también puede transformarse con relativa facilidad en amoníaco, que es el mayor mercado actual del hidrógeno para su uso como fertilizante. Pero el amoníaco también podría utilizarse como combustible para el transporte marítimo, por ejemplo, que también es un gran emisor de CO2, con cerca del 6 % de las emisiones mundiales de CO2.
El amoníaco también puede utilizarse como vector de transporte porque el hidrógeno puro es bastante caro de transportar, al ser una molécula pequeña y muy costosa de comprimir y licuar.
El hidrógeno también puede combinarse con CO2. Esta combinación puede mezclarse con casi cualquier parte de la pila petroquímica según sea necesario. El más sencillo es el e-metanol, para su uso en la navegación o los plásticos y la industria química. O derivados algo más avanzados, como el combustible de aviación sustentable, que es efectivamente e-queroseno, u otros e-combustibles para el transporte pesado por carretera.
¿Qué industrias utilizan hidrógeno verde?
James Samworth: Muchos de los pioneros han sido industrias orientadas al consumidor en las que, además de los motores económicos, tienen un motor de marca o un motor ESG en torno a la descarbonización. Esto incluye algunas empresas papeleras, pero también algunos fabricantes de alimentos y bebidas. Los grandes sectores industriales están empezando a moverse a medida que se consolidan los planes de subvenciones, y eso impulsará la rápida ampliación.
¿Cómo funciona la economía del hidrógeno?
James Samworth: Con el hidrógeno, se dispone de un offtake físico. Un "acuerdo offtake" es un acuerdo entre un productor y un comprador para comprar o vender porciones de los próximos productos del productor. Así que hay que vender el hidrógeno a un cliente. Esto tiene implicaciones para los proyectos en múltiples dimensiones.
Por lo general, lo que se busca son acuerdos a largo plazo, preferiblemente con contrapartes solventes, por lo que las normas en este ámbito van a ser un motor importante de la evolución del sector.
Pero, esencialmente, es necesario producir hidrógeno de forma predecible a partir de buenas operaciones y tener cierta estabilidad en torno a los precios durante muchos años.
Esperamos que la mayor parte de esa estabilidad proceda de alguna subvención respaldada por el gobierno o de mecanismos de certidumbre de precios, como ocurrió en los primeros 20 años de desarrollo de las energías renovables. El factor adicional es que se gasta mucho en energía, por lo que optimizar el costo de esa energía es muy importante.
En términos relativos, por cada 100 euros de ingresos que generes hoy en un proyecto, estarías gastando 65 euros en energía. Hay que asegurarse de que no hay riesgo de base entre esos dos. Ambos son fijos o están vinculados al mismo índice, por lo que deben contratarse para que le proporcionen una renta segura.
Los activos en fase de desarrollo entrañan riesgos de construcción, tanto en lo que se refiere a la estimación del gasto de capital (capex) como a la comparación con el capex ejecutado. Esto es relativamente sencillo en lo que respecta a las actividades in situ, donde los costos de construcción pueden desbordarse más fácilmente. Sin embargo, aún no es una cadena de suministro madura; sigue siendo una industria bastante incipiente, lo que conlleva cierto riesgo de entrega en la construcción de estos proyectos.
¿Cuánto cuesta el hidrógeno verde?
James Samworth: El hidrógeno es difícil de comprimir eficazmente y de transportar. Esto significa que es mucho más rentable abastecer directamente a una fábrica a través de un gasoducto, por ejemplo, que almacenarlo a alta presión para que los camiones lo distribuyan por carretera a distintos compradores.
Pero no es el caso de combustibles como el e-Metanol, que es fácilmente transportable y ya se transporta por todo el mundo.
Veamos algunos ejemplos. El hidrógeno verde, a unos 8 dólares el kilo, es bastante más caro que el gris. Dejando a un lado el precio del carbono, el precio del hidrógeno verde se reducirá significativamente gracias a la escala y al desarrollo tecnológico. En concreto, a medida que los electrolizadores pasen de decenas de megavatios a cientos de megavatios, antes de tener en cuenta los proyectos a escala de gigavatios que se están desarrollando para principios de la década de 2030.
Las opiniones varían en cuanto a la rapidez con que bajarán esos costos y a dónde llegarán, pero los números comunes sugieren alrededor de 3 euros el kilo para el final de la década. Sigue siendo más caro que el hidrógeno gris y es probable que lo siga siendo durante algún tiempo.
También varían las estimaciones sobre la inversión necesaria en energías renovables en todo el mundo para llegar al cero neto. Pero muchos sugieren que podría rondar los 10 billones de dólares en 2050. Además, se necesitan entre 5 y 7 billones de dólares en hidrógeno. La industria del hidrógeno deberá tener un tamaño comparable al de las energías renovables en 2050 para descarbonizar completamente la economía.
¿Cuál es el futuro del hidrógeno?
James Samworth: En los próximos diez o quince años, la industria deberá experimentar un crecimiento muy sustancial. Abundan los riesgos, por ejemplo los relacionados con la tecnología y la medida en que los ingresos y los costos pueden optimizarse con el tiempo. También existen riesgos de tipo normativo, como los cambios en la legislación, aunque en Europa y el Reino Unido se están reduciendo a medida que las normas empiezan a ser vinculantes. El mayor riesgo se refiere probablemente a la eficiencia de los electrolizadores.
¿Cuál es la dimensión del mercado del hidrógeno en Europa?
Karin Kaiser, Head of Private Markets Europe, Schroders Greencoat, dijo lo siguiente:
Para llegar a cero neto en 2050, la estrategia de transición energética de la Unión Europea se centra en un par de ámbitos. Uno es la descarbonización de la electricidad, la electrificación del calor y la electrificación de los vehículos. Un papel importante en la estrategia europea es la adopción del hidrógeno para sectores difíciles de abandonar.
A corto plazo, las oportunidades de mercado son más limitadas, pero creemos que en las próximas décadas la inversión anual en hidrógeno será comparable a la de las energías renovables. Hasta 2030, la Unión Europea tiene como objetivo una capacidad de producción anual de unas 20 millones de toneladas. Calculamos que en 2050, aproximadamente el 30 % de la demanda actual de electricidad se destinará a la producción de hidrógeno para electrólisis. Esto significa que estamos ante una oportunidad de mercado global de unos 2 billones de dólares de aquí a 2050 para alcanzar tanto los objetivos de electrificación como los de electrólisis a mediados de siglo.
¿Cuál es su estrategia de hidrógeno en Europa?
Karin Kaiser Nos estamos exponiendo a todo el conjunto de oportunidades de la transición energética. Estamos combinando la exposición a las energías renovables, que es una clase de activos muy consolidada y un conjunto de oportunidades a escala muy institucional, con la exposición a lo que llamamos tecnologías adyacentes.
El hidrógeno constituye la mayor parte de ese subconjunto de tecnologías adyacentes. La clave está en que la electricidad es un factor importante para la inversión. Eso significa que está combinando la producción y el uso de electricidad, lo que le permite gestionar sus riesgos desde dos ángulos: 1) creando una certeza de flujo de caja y unos ingresos seguros y 2) añadiendo niveles adicionales de diversificación.
Para nuestra estrategia de hidrógeno en Europa, hay tres puntos clave: nos gusta mucho trabajar a través de asociaciones; participamos muy activamente en la supervisión de la construcción y la gestión de inversiones (aproximadamente la mitad de nuestra plantilla son ingenieros); y nos centramos en lo que mejor sabemos hacer, que es generar energía a gran escala.
¿Qué significa esto para nuestra estrategia de hidrógeno?
Desde el punto de vista de los productos, estamos muy centrados en la producción y el consumo locales de hidrógeno y etanol. Estos son probablemente los productos más maduros en este momento y los que más probabilidades tienen de generar flujos de caja similares a los de las infraestructuras.
A corto plazo, desde el punto de vista del desarrollo, no pretendemos asumir riesgos de desarrollo a gran escala, sino entrar en la fase final de desarrollo y/o construcción. Eso garantiza un despliegue relativamente rápido y un comienzo relativamente rápido de la producción de ingresos seguros.
Desde el punto de vista de la estructura de las operaciones, siempre consideramos que se trata de una estrategia basada en activos, por lo que buscamos invertir tanto en plataformas de activos como en activos independientes.
¿En qué iniciativas está trabajando en Europa?
Kristian Høeg Madsen, Co-head of Hydrogen. Schroders Greencoat, dijo lo siguiente:
La mayoría de nuestros proyectos están previstos para 2030, pero ya estamos viendo que los plazos de los grandes proyectos se están retrasando. Los múltiples proyectos de hidrógeno solo pueden cobrar vida si se fabrican equipos reales.
Sin duda prevemos un importante cuello de botella en el suministro de electrolizadores. En Europa, la oferta de electrolizadores es bastante amplia, con varios fabricantes europeos de equipos originales (OEM, original equipment manufacturer), sobre todo alemanes, y productores británicos.
Nuestra cartera europea de proyectos de hidrógeno se articula en torno a las principales zonas de consumo y producción. En particular, España, Portugal y los países nórdicos se consideran las potencias de la producción en el futuro, sobre todo por los bajos precios de la electricidad y la gran penetración de las energías renovables.
También hemos establecido una importante cartera de proyectos en Alemania, que está llamada a ser un importante centro de consumo no solo de hidrógeno, sino también de muchos de sus derivados.
En general, los productos abarcan desde proyectos de hidrógeno puro hasta otros de e-combustibles, como el e-Metanol.
Todos los proyectos se centran en la fase final de desarrollo y en adelante, lo que esencialmente garantiza que haya un período manejable hasta que se requiera el despliegue real de capital.
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