Els costos productius aturen l’eclosió de l’hidrogen verd

La gran esperança verda de la UE dels darrers anys era, i encara és, convertir l’hidrogen en una gran eina per assolir la descarbonització del nostre consum energètic, en la indústria, a la llar i en la mobilitat. Catalunya i l’Estat espanyol s’havien afegit amb entusiasme a les promeses de l’hidrogen, tot entrellucant un futur en què una generosa producció d’hidrogen verd es distribuís al continent per una canonada, l’H2Med, que connectava Barcelona amb Marsella. Tanmateix, aquest vector energètic encara no és competitiu en preus respecte al gas natural, necessita que les tecnologies per a la seva transformació madurin una mica més i que el marc regulador de la UE sigui plenament assumit per tots els estats perquè el 2030 ja puguem tenir l’hidrogen com a alternativa verda i Catalunya pugui jugar la seva posició geoestratègica per expandir-la.

Avui dia, els costos de producció d’hidrogen verd oscil·len entre 1,7 i 10,2 euros per quilo, depenent de la tecnologia i la font d’energia, mentre que el gas natural no arriba a l’euro per quilo. Com explica Joaquim Daura, president del Clúster de l’Energia Eficient de Catalunya (CEEC) i membre del Grup de Treball d’Hidrogen d’aquesta institució, “el preu de l’hidrogen és car perquè l’electricitat encara és prou cara, i necessitem consumir molta electricitat per produir hidrogen”. A més a més, “la tecnologia és molt nova, encara ha de guanyar en eficiència, amb plantes que encara són massa petites”. Certament, una tecnologia com l’electròlisi, que és la que concita més esperances, només materialitzarà el seu potencial de reducció de costos quan augmenti la seva escala.

L’estratègia europea sobre l’hidrogen, que preveia generar 40 GW d’electrolitzadors d’aquí al 2030 per tal de produir fins a 10 milions de tones d’hidrogen renovable, ha resultat un xic massa ambiciosa, però, si més no, com a aspiració, permet continuar treballant en infraestructures tan estratègiques com l’H2Med, el gran corredor que transportaria l’hidrogen verd produït a la península Ibèrica al centre d’Europa. Com explica Daura, “la indústria europea necessita l’hidrogen verd per descarbonitzar els seus processos, però allà l’electricitat és cara i per això veu la península Ibèrica com un territori on es pot generar un excedent que poden aprofitar”. Essencialment, aquest macroprojecte està en fase d’enginyeria, i el problema que realment preocupa els diferents agents del sector és un altre: “Els fons Next Generation han abocat al sector entre 3.500 i 4.000 milions d’euros, però aquests ajuts s’estan destinant principalment a projectes de generació i, és clar, si no es troba a qui es vendrà l’hidrogen produït, no es comença a construir la planta. Vas al banc o als inversors a cercar finançament i et pregunten: «Qui te’l comprarà, l’hidrogen?» Així doncs, el que cal és esperonar la demanda”, exposa Daura. Aquesta incertesa sobre si realment la demanda tindrà prou gruix explicaria l’atonia que presenta actualment el sector de l’hidrogen verd a Europa, i en especial a casa nostra: “El Banc Europeu de l’Hidrogen, en dues subhastes, ha concedit molts diners a projectes d’aquí, perquè presentaven un bon diferencial entre el preu de cost i el que pot pagar la demanda.” Hom concedeix un termini de cinc anys per aixecar els projectes; n’ha passat un any i mig i encara no s’han començat a construir.

Tanmateix, així com Europa contribueix a l’oferta, també té cura d’alliçonar la demanda, a través de la norma, en aquest cas la directiva d’energia renovable III (RED III), que, entre altres obligacions, exigirà que un 42% de l’hidrogen consumit s’hagi generat a partir de combustibles renovables d’origen no biològic (Rfnbo, per la seva sigla en anglès). És “evident”, com diu Daura, que, “un cop la normativa europea es transposi a l’ordenament jurídic estatal, i esdevingui d’obligat compliment, hi pot haver un efecte de revulsiu, perquè si no és així hi ha penalitzacions”. De fet, com assenyala, aquesta capacitat de dissuasió de la llei ja es reflecteix en les iniciatives de grans empreses com Repsol i el seu projecte a Tarragona T-HYNET, el més gran electrolitzador que s’hagi projectat fins ara a l’Estat, amb una capacitat de 150 MW, i que podrà fabricar 2,7 tones d’hidrogen verd per hora. “Les grans petrolieres donaran una empenta a l’hidrogen verd, perquè ja en fan servir, de no renovable, en les fases de refinatge; tenen una gran capacitat d’enginyeria i, és clar, hauran de complir amb els compromisos de descarbonització que han adquirit.” També tindrà capacitat d’empènyer la gran indústria dels fertilitzants. L’exemple característic és el de Fertiberia, que utilitza un electrolitzador de 20 MW desenvolupat per Iberdrola, per produir amoníac i fertilitzants sense CO2.

L’hidrogen verd com a vector energètic, però també com a impulsor d’una nova indústria, en aquests temps en què Europa deleja revifar el teixit industrial. “Als ministeris de Madrid parlen que l’aposta és tant per ser productor d’hidrogen verd com per aixecar tot un teixit per reindustrialitzar l’Estat. Així mateix, la UE, com es reflecteix en la llei sobre la indústria de zero emissions, també creu que es pot menar cap a la reindustrialització de la UE a partir de tot el reguitzell de tecnologies de descarbonització que van apareixent.”

Joan Puertas, president del Grup de Treball de l’Hidrogen d’Enginyers Industrials de Catalunya (EIC), no pot evitar mostrar-se un xic escèptic quan se li pregunta quan l’hidrogen verd bandejarà d’una vegada els combustibles fòssils. “La UE dona força subvencions per al desenvolupament de l’hidrogen verd a indústries de l’amoníac o petroquímiques, que fan estudis i no troben enlloc la rendibilitat.” Tot optant pel pragmatisme, Puertas, en nom de l’EIC, creu que caldria observar les possibilitats del que s’anomena “hidrogen de baixes emissions”, produït amb energia renovable o nuclear, o amb combustibles fòssils que fan servir captura de carboni. Si en generar un quilo d’hidrogen, s’emeten a l’atmosfera entre 9 i 11 quilos de CO2, “amb les tecnologies actuals, seria factible rebaixar-ho a 3,4 quilos de CO2. La gran indústria petroquímica ho podria fer, i capturar el CO2”. Podria ser un camí de transició, abans d’arribar al tan anhelat hidrogen verd, però, com remarca Puertas, “l’Estat espanyol s’ha estimat més jugar-s’ho tot a l’hidrogen verd, quan el de baixes emissions és perfectament competitiu a mitjà termini”. Ho il·lustra amb l’exemple francès: “Tot fent servir l’energia nuclear, han demostrat que es pot aconseguir hidrogen, que anomenen rosa, a un preu competitiu de 25-30 euros per MWh. Els països de l’est d’Europa també van per aquesta línia.” De fet, segons afirma, “només l’Estat espanyol insisteix en l’hidrogen verd; a Europa es parla que el camí factible és el de l’hidrogen de baixes emissions, si no es vol fer un viatge sense final”.

Puertas considera que, amb un hidrogen de baixes emissions, “ja estaríem en disposició de reduir les emissions un 70%, cosa que seria una gran fita, i ja trobaríem altres vies per aconseguir reduir el 30% restant”. A més a més, aquesta insistència en l’hidrogen verd “deixa Catalunya sense un paper protagonista, atès que no té prou potència de renovables per donar suport a l’hidrogen verd”. Tanmateix, “sí que Catalunya necessita l’hidrogen: una empresa com Repsol, si vol mantenir els seus llocs de treball, hauria de trobar una solució en l’hidrogen de baixes emissions”.

Quant a l’H2Med, “haurem de veure cap a on es distribuirà l’hidrogen, si d’aquí cap a Marsella o a l’inrevés: si produïm un hidrogen verd car, i França fa la seva juguesca pel rosa, haurem de veure qui guanya. Potser grans empreses que fan servir l’hidrogen, com Fertiberia i d’altres, s’estimen més aquest hidrogen de base nuclear francès”. En aquest sentit, el portaveu d’EIC creu que Catalunya podria fer el mateix: “Els tres GW de reactors nuclears representen una oportunitat que no tenen d’altres a l’Estat: si allarguem la vida útil d’aquestes centrals, podríem produir hidrogen econòmic, amb data de caducitat, i així impulsar aquest vector energètic.”

Potser es va partir d’expectatives massa inflades, com diu Teresa Navarro, coordinadora del Grup de Treball de l’Hidrogen del CEEC i directora de desenvolupament de negoci a Indox, que té en funcionament a Fonolleres (Segarra) una planta d’hidrogen verd per a autoconsum industrial. Com diu, “si certament hi ha hagut unes expectatives massa inflades, tothom ha demanat permisos i hi ha més inversors dient que volen fer coses que projectes que hagin reeixit”. Fa referència a un informe recent de la Fundación Renovables en què la prospectiva de l’Estat, continguda en el Pniec, d’assolir el 2030 uns 12 GW d’electrolitzadors –per produir 10 milions de tones d’hidrogen verd–, que planteja dubtes per la qüestió dels costos, xoca amb la d’Enagás, el gestor del sistema gasista, que parla de 23,3 GW, tot exposant un potencial màxim de 74,3 GW. Perspectiva inflada però també falta de perspectiva. “A una indústria de processos tèrmics a altes temperatures, de difícil electrificació, si li proposes un projecte de descarbonització amb hidrogen, tot combinant energia fotovoltaica, de la xarxa i part de gas, i et diu que no li surten els números, és perquè ara no dona valor econòmic a la descarbonització, cosa que sí que farà quan la regulació la penalitzi.” Navarro també al·ludeix a la falta de demanda: “Està molt bé donar ajuts per a projectes, però si no hi ha clients, no es materialitzen.” Tanmateix, es pot veure el got mig ple, i aquí tenim l’exemple que exposa Navarro, l’acord entre l’energètica alemanya RWE i la petroliera Total, pel qual la segona comprarà unes 30.000 tones d’hidrogen verd a l’any a la primera, que està construint una planta d’electròlisi de 300 MW, per a la seva refineria de Leuna (Saxònia-Anhalt), a partir del 2030 i durant 15 anys. “Exemples com aquest tenen sentit, perquè són indústries, com les que produeixen metanol i amoníac, que ja fan servir hidrogen, que ara haurà de ser verd.” Certament, com podem observar, al nostre mercat estan avançant els projectes localitzats en aquests sectors, que poden acceptar un sobrepreu pel valor afegit de la descarbonització, i podria ser un estímul fixar o ampliar quotes d’Rfnbo.

A Catalunya, la petroquímica i el sector alimentari “podrien passar a tenir un paper important en aquesta descarbonització via hidrogen”, però no podem obviar malauradament que “si no sumem més capacitat d’energies renovables, tindrem dificultats per impulsar la producció d’hidrogen verd”. Això seria important per reivindicar “la fortalesa de Catalunya, aquestes empreses hidden champions, no gaire grans però bones en una cosa, que fan possible la cadena de valor de l’hidrogen”.

Teresa Navarro diposita esperances en el transport marítim, que per llei el 2030 haurà d’incloure Rfnbo: “Ja veiem que grans transportistes com ara Maersk estan fent una seriosa aposta amb motors modificats pel metanol com a combustible.”

Entre els hidden champions de què parla Navarro, hi trobaríem firmes com AtomH2 i Jolt Solutions. En el primer cas, tenim una empresa que ha dissenyat una solució que converteix l’excés d’energia renovable en hidrogen i l’emmagatzema de manera segura en estat sòlid i garanteix un subministrament fiable posterior. Per la seva CEO, Anna Martín, tal com li van explicar directius d’una empresa xinesa del sector, per reeixir en el camp de l’hidrogen verd, “cal afrontar tres reptes: R+D contínua, rebaixar els costos de producció tant com sigui possible i trobar noves aplicacions per donar sentit a la tecnologia”. Per la seva banda, Jolt Solutions, enfocada en la fabricació d’elèctrodes industrials per a electrolitzadors de l’aigua per aconseguir una producció eficient d’hidrogen verd, té molt clar que el seu mercat és lluny, en països on tinguin grans plans, a escala de GW, en hidrogen verd. “Veiem viable muntar factories allà on es justifiqui, pel preu de l’electricitat renovable, en llocs com l’Aràbia Saudita, on tenen un pla per assolir 30 GW d’electròlisi el 2030, l’Índia o Xile.”

La recerca en hidrogen verd no s’atura, i hi sovintegen les tecnologies disruptives com moltes de les que es desenvolupen a la xarxa H2CAT, una iniciativa coordinada per Eurecat, en col·laboració amb l’ICIQ, l’IREC, la UPC i la URV, que aplega 350 investigadors, organitzats en 76 grups de recerca i que ja han ofert més d’un centenar de solucions tecnològiques. Hi podrem trobar exemples com produir hidrogen a partir d’aigües residuals purificades mitjançant tractaments electroquímics; sistemes fotoelectroquímics per a la producció d’H2 a partir d’aigua; desenvolupament de nanocatalitzadors i elèctrodes per a la producció d’hidrogen, etc. Com assenyala la directora científica d’H2CAT, Míriam Díaz de los Bernardos, “no n’hi ha prou que vagin apareixent noves tecnologies per aprofitar l’hidrogen com a vector energètic, cal que hi hagi un clar estímul de la demanda, perquè, si no rep un impuls, l’hidrogen no serà competitiu. En aquest sentit, les subvencions que pugui atorgar l’administració s’haurien d’adreçar a la generació de la demanda, perquè és urgent abaratir el preu de l’hidrogen verd”. A Díaz de los Bernardos li agrada que es vegi la xarxa H2CAT també com una via per “aconseguir la neutralitat del carboni tot capturant-lo, ja sigui en el rebuig o el residu, per transformar-lo en hidrogen, i aconseguir un cicle neutre”. Tot i que els objectius que s’imposa la UE per al 2050 d’arribar als 29 milions de tones d’hidrogen verd a l’any “no són viables, és important persistir en la recerca en projectes petits, que ofereixen dades per escalar les tecnologies”. La directora d’H2CAT creu que en el futur immediat pot ser important establir aliances amb països com l’Aràbia Saudita, Xile o Alemanya, “on es poden desenvolupar iniciatives de desplegament massiu d’electrolitzadors per produir hidrogen verd, ja que en aquests indrets es podrà disposar de més superfície de renovables per produir aquest hidrogen verd”.

Lluc Canals, director de CER-H2, centre de recerca de la UPC que aplega onze grups embarcats en l’hidrogen, creu que “la navalla suïssa” que molts veuen en l’hidrogen verd tindrà les expressions principals de descarbonització en “les indústries que no ho tenen fàcil per electrificar i tenen unes necessitats elevades de calor, com acereries, petroli, cimenteres o ceràmiques”. Està plenament esperançat en el que pugui oferir la recerca, que ha donat fruits com “l’electròlisi a partir de membranes aniòniques, que permet fer servir aigües no del tot netes, però també el tractament de residus industrials”. També creu que en estratègies futures “ha de ser clau l’emmagatzematge, perquè l’hidrogen, important com a cremador, pot ser clau emmagatzemat, en un context d’hegemonia gairebé total de l’energia renovable”.