La transición al hidrógeno verde necesita una revisión geopolítica

Resumen: el Instituto de Investigación para la Sostenibilidad del GFZ remite a un nuevo estudio en Nature Reviews Clean Technology. Analiza cómo el hidrógeno verde puede influir en cadenas globales de valor, emplazamientos industriales y decisiones de inversión. El foco está en tres escenarios: cambio de combustible, relocalización de emplazamientos y un enfoque híbrido.

Por qué el hidrógeno verde debe pensarse geopolíticamente

Según investigadores, muchas estrategias de hidrógeno para industrias intensivas en energía parten de relaciones comerciales estables y alianzas fiables. Precisamente estas suposiciones se vuelven cada vez más inciertas ante el aumento de conflictos y sanciones. Por ello, la política y las empresas deberían incorporar con más fuerza escenarios futuros alternativos, según comunica el Instituto de Investigación para la Sostenibilidad (RIFS) del GFZ.

El trasfondo es la transformación de sectores intensivos en energía. «Industrias intensivas en energía como el acero y la química están bajo presión para reducir drásticamente sus emisiones de CO2 y apuestan cada vez más por el hidrógeno verde. Esto plantea una pregunta estratégica decisiva: ¿se desplazarán también las cadenas globales de valor? ¿Tendrá lugar en el futuro la producción intensiva en energía allí donde pueda producirse hidrógeno renovable barato, o permanecerá en los centros industriales actuales que importan hidrógeno?», explica la primera autora Laima Eicke, del Instituto de Investigación para la Sostenibilidad (RIFS) del GFZ.

Qué factores moldean la creación de valor del hidrógeno

Los investigadores estudiaron cómo interactúan incertidumbres centrales. Entre ellas figuran la infraestructura de transporte, las condiciones de inversión y la política industrial. Lo decisivo es cómo actúan estos factores bajo distintas constelaciones geopolíticas y qué consecuencias se derivan para el medio ambiente y la justicia global.

En el centro del análisis se encuentran tres posibles escenarios. Muestran que el hidrógeno verde no es solo una cuestión energética, sino que también puede influir en decisiones de localización industrial, inversiones en infraestructura y cadenas de valor.

Cambio de combustible: importación de hidrógeno en centros industriales existentes

Según la comunicación, el escenario de cambio de combustible es actualmente el más debatido en Europa. Además, está implícito en muchas estrategias nacionales de hidrógeno. En este caso, el hidrógeno se importa a centros industriales existentes, que adaptan sus procesos a él. La geografía industrial global apenas cambiaría con ello.

Sin embargo, este modelo presupone que se creen amplias infraestructuras de transporte, que las relaciones comerciales permanezcan estables y que los países productores no desarrollen un interés propio en una mayor creación de valor industrial. Justo ahí ven los investigadores un riesgo. Quien apueste exclusivamente por este escenario corre el riesgo de inversiones erróneas en infraestructura si los marcos geopolíticos o de política industrial evolucionan de otra manera.

Qué significa una relocalización para la industria

En el escenario de relocalización, las industrias intensivas en energía se instalan allí donde las energías renovables están disponibles de forma abundante y barata. Esto afecta a menudo a países de renta baja y media. Las rutas de transporte, los costes y las emisiones podrían disminuir. Al mismo tiempo surgirían para estos países oportunidades de desarrollo industrial.

Para las regiones industriales establecidas, este escenario traería en cambio nuevos retos. Una reestructuración económica tendría que diseñarse socialmente. El estudio señala además que muchos países del Sur Global seguirían dependiendo previsiblemente de alianzas y apoyo externos para poder aprovechar realmente las posibles oportunidades de desarrollo.

El escenario híbrido reparte más ampliamente la creación de valor

El escenario híbrido describe una vía intermedia. El hidrógeno verde se produce de forma descentralizada y se transforma localmente en productos intermedios como amoníaco o hierro reducido directamente. Estos productos intermedios se transportan después a emplazamientos industriales existentes, donde se convierten en productos finales como acero.

Según el estudio, este escenario puede materializar una gran parte de las ventajas de coste de una relocalización completa y, al mismo tiempo, repartir la creación de valor entre más regiones. Con ello podría resultar atractivo tanto para países productores como importadores.

Colores del hidrógeno: qué significan

Hidrógeno verde

se genera mediante electrólisis del agua. La electricidad necesaria procede exclusivamente de energías renovables como eólica, hidráulica, fotovoltaica u otros recursos renovables. En la producción no se genera dióxido de carbono.

Para la fabricación se distinguen cuatro tecnologías de electrólisis. La electrólisis alcalina, abreviada AEL, se considera la variante clásica y se utiliza desde hace más de un siglo. La electrólisis de membrana de intercambio de protones, también llamada PEM, también está disponible comercialmente.

Además, la electrólisis de membrana de intercambio aniónico, AEM, y la electrólisis de alta temperatura, HTE o HTEL, siguen en gran medida en desarrollo. Con ello, el hidrógeno verde cuenta con una base tecnológica amplia, pero actualmente sigue siendo más caro que los procesos convencionales de producción.

Hidrógeno gris

Se obtiene a partir de combustibles fósiles. Normalmente, el gas natural se convierte en hidrógeno y CO2 en un reformador de vapor. El dióxido de carbono resultante llega a la atmósfera a través de la chimenea y refuerza el efecto invernadero. Según la fuente, al producir una tonelada de hidrógeno se generan alrededor de 10 toneladas de CO2. Por tanto, el hidrógeno gris representa la producción clásica y fósil de H2 con una elevada carga climática. Existe una excepción si el metano utilizado procede de biogás y el reformador de vapor se alimenta con energías renovables.

Hidrógeno azul

Se basa en hidrógeno gris. La diferencia reside en que el dióxido de carbono generado durante la fabricación se captura y almacena. Este procedimiento se denomina CCS, es decir, Carbon Capture and Storage.

Hidrógeno turquesa

Se produce mediante la división térmica del metano. Este procedimiento se llama pirólisis de metano. Como la reacción se realiza en ausencia de oxígeno, no se genera dióxido de carbono, sino carbono sólido. Para que la fabricación funcione realmente de forma neutra en CO2, el reactor de alta temperatura debe calentarse con energías renovables. Además, el carbono resultante no debe quemarse. Debe almacenarse o emplearse en materiales o en la industria de la construcción.

Hidrógeno rojo

Se produce, como el verde, mediante electrólisis del agua. Sin embargo, la electricidad necesaria no procede de fuentes renovables, sino de centrales nucleares. En la producción en sí no se genera CO2. No obstante, la clasificación sigue siendo controvertida porque el uranio es un portador energético finito y el desmantelamiento de centrales nucleares, así como el almacenamiento final de residuos radiactivos, son retos no resueltos. Algunas fuentes no asignan el hidrógeno procedente de electricidad nuclear al color rojo, sino al violeta.

Por qué las decisiones de infraestructura deben ser más robustas

La conclusión de los autores es clara: las estrategias de hidrógeno e industria deberían tener en cuenta expresamente futuros geopolíticos alternativos. No deberían darse por supuestas, de forma tácita, alianzas estables ni condiciones comerciales liberales. Para economías dependientes de importaciones, esto significa examinar qué industrias deben apoyarse estratégicamente y qué decisiones de infraestructura siguen siendo sostenibles bajo distintos escenarios.

Para países ricos en recursos del Sur Global, pasan al primer plano marcos adecuados y cooperación regional. Deben crear las condiciones para que estos países puedan beneficiarse realmente de la transformación mediante hidrógeno verde.

FAQ: hidrógeno verde y riesgos geopolíticos

¿Por qué es geopolíticamente relevante el hidrógeno verde?

El hidrógeno verde puede influir en relaciones comerciales, emplazamientos industriales, inversiones en infraestructura y cadenas globales de valor.

¿Qué riesgos existen en las estrategias para hidrógeno verde?

Muchas estrategias presuponen relaciones comerciales estables, alianzas fiables e infraestructura de transporte adecuada.

¿Qué escenarios para el hidrógeno verde analiza el estudio?

El estudio analiza cambio de combustible, relocalización de emplazamientos y un escenario híbrido.

¿Qué significa el hidrógeno verde para las industrias intensivas en energía?

Sectores como el acero y la química pueden utilizar hidrógeno verde para reducir claramente sus emisiones de CO2.

¿Por qué el hidrógeno verde puede desencadenar inversiones erróneas?

La infraestructura puede resultar inadecuada si las evoluciones geopolíticas o las decisiones de localización industrial transcurren de forma distinta a la prevista.