Introducción

El repunte económico tras el COVID-19 ha provocado cambios en la dinámica del sector energético y ha desencadenado alzas en los precios de commodities como el petróleo, el gas, entre otros. El conflicto en curso entre Rusia y Ucrania ha provocado interrupciones en la cadena de suministro y ha provocado aumentos aún mayores en los precios de la energía y preocupaciones sobre la seguridad energética entre los países. Sin embargo, este desafío ha abierto la puerta para que el mundo avance hacia fuentes de energía limpias, sostenibles y con bajas emisiones de carbono, hidrógeno y otras fuentes de energía renovables, para satisfacer sus necesidades energéticas y ser independiente en términos de dependencia de la necesidad de importar energía.

Otro aspecto del rápido cambio en el panorama energético podría ser la creciente necesidad de descarbonizar los sectores debido al escenario de cambio climático. Los gobiernos y las empresas se centran en objetivos ambiciosos de descarbonización para alcanzar el objetivo de emisiones netas cero. De cara al futuro, se prevé que la combinación energética se desplace hacia las energías renovables y limpias como el hidrógeno. Para 2050, se prevé que la demanda de electricidad se triplique, y se espera que el hidrógeno y los combustibles a base de hidrógeno aumenten su participación de mercado debido al aumento de la demanda y la descarbonización.

Se espera que la demanda mundial de energía crezca entre un 25% y un 30% para 2040. Las economías dependientes del carbón y los combustibles fósiles emitirán más CO2, empeorando la situación del cambio climático. Pero descarbonizar el planeta sugiere un escenario diferente para 2050, donde la energía sea más sostenible, asequible y eficiente, impulsada por energías limpias como el Hidrógeno Verde.

Tipos de hidrógeno

La clasificación del hidrógeno puede variar según los métodos de producción, dando lugar a categorías como gris, azul, verde y, en ocasiones, colores poco convencionales como rosa, amarillo o turquesa. Sin embargo, es importante tener en cuenta que las convenciones de nomenclatura específicas pueden diferir entre países y pueden evolucionar con el tiempo.

El hidrógeno verde se destaca como el único tipo de hidrógeno producido a través de medios climáticamente neutros, lo que lo convierte en un actor crucial en los esfuerzos globales para lograr un objetivo de emisiones netas cero para 2050.

¿Qué es el hidrógeno verde, cómo se almacena y los desafíos asociados con el hidrógeno verde?

El hidrógeno verde se refiere al hidrógeno obtenido sin generar emisiones contaminantes, lo que significa su sostenibilidad. Se considera un vector energético fundamental para perseguir la descarbonización global y cumplir los compromisos establecidos para 2050 para combatir el cambio climático. El Hidrógeno Verde representa actualmente alrededor de0,1% de la producción total de hidrógeno, pero se espera que aumente a medida que los costos de las energías renovables sigan bajando.

El hidrógeno se obtiene mediante un proceso de electrólisis que separa el hidrógeno y el oxígeno del agua. El término hidrógeno verde significa que la electricidad utilizada para alimentar el horno de arco eléctrico para el proceso de electrólisis proviene de fuentes 100% renovables, como la eólica, la solar, etc.

El hidrógeno se puede almacenar físicamente como gas o líquido. El almacenamiento de hidrógeno como gas generalmente requiere tanques de alta presión, con presiones de tanque que oscilan entre 350 y 700 bar (5000 a 10 000 psi). Por el contrario, almacenar hidrógeno en forma líquida exige temperaturas criogénicas, ya que su punto de ebullición a presión atmosférica es de -252,8 °C. Otro método de almacenamiento de hidrógeno implica su adsorción sobre las superficies de sólidos o absorción dentro de sólidos.

Obtenga más información sobre el almacenamiento de hidrógeno en-https://www.databridgemarketresearch.com/es/reports/global-green-hydrogen-market

Existen algunos desafíos asociados con la producción de hidrógeno verde. El principal desafío es que los electrolizadores que se utilizan para producir hidrógeno son escasos en este momento, y la mayoría de las energías renovables todavía tienen un precio significativo. En comparación con los procesos de producción tradicionales, la electrólisis es cara y el mercado de electrolizadores sigue siendo compacto.

Importancia del hidrógeno verde en la transición energética

Promover el hidrógeno verde es de suma importancia para lograr los compromisos climáticos descritos en el Acuerdo de París y abordar la urgente necesidad de objetivos de cero emisiones en respuesta a la emergencia climática. En Europa, ya están en marcha iniciativas en toda la cadena de valor del hidrógeno. Estos incluyen el desarrollo de electrolizadores más competitivos, el establecimiento de una red de transporte eficiente y el despliegue de infraestructura de hidrógeno para apoyar el transporte por carretera.

Según un informe de la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA), existe un potencial de reducción importante de costes en las instalaciones de hidrógeno, que oscila entre el 40% y el 80% a largo plazo. Esto, combinado con la caída prevista de los precios de las energías renovables, indica que el hidrógeno verde tiene potencial para volverse económicamente viable y rentable para 2030.

El surgimiento del hidrógeno verde

Para el año 2050, el hidrógeno verde tiene el potencial de satisfacer alrededor del 25% de las necesidades energéticas del mundo y emerger como un mercado con un valor direccionable de 10 billones de dólares. Las inversiones en hidrógeno verde se están disparando entre importantes empresas de petróleo y gas. Europa planea hacer del hidrógeno una parte importante de su muy valorado Paquete de Acuerdo Verde.

En 2020, la demanda de hidrógeno alcanzó aproximadamente 87 millones de toneladas métricas (TM), y se prevé que experimente un crecimiento sustancial, alcanzando un rango de 500-680 millones de TM para 2050. El mercado de producción de hidrógeno, valorado en 130 mil millones de dólares a partir de 2020 hasta 2021, se espera que experimente una tasa de crecimiento anual constante de hasta el 9,2% hasta 2030. Sin embargo, existe un obstáculo importante: la abrumadora mayoría (más del 95%) de la producción actual de hidrógeno depende de combustibles fósiles, y solo se considera una porción mínima. "verde". Aproximadamente el 6% del gas natural mundial y el 2% del carbón mundial contribuyen a la producción de hidrógeno.

Obtenga más información, visite enhttps://www.databridgemarketresearch.com/es/reports/global-green-hydrogen-market

Las tecnologías de producción de hidrógeno verde están experimentando un resurgimiento de interés debido a la creciente gama de aplicaciones en diversos sectores. Estos sectores abarcan la generación de energía, procesos de fabricación en industrias como la producción de acero y cemento, pilas de combustible para vehículos eléctricos, transporte pesado como el transporte marítimo, producción de amoníaco verde para fertilizantes, productos de limpieza, refrigeración y estabilización de redes eléctricas.

Perspectivas de producción y demanda de hidrógeno verde

El paso crucial de expandir la producción de hidrógeno verde es indispensable para ayudar a las economías globales a alcanzar cero emisiones netas para 2050 y frenar el aumento de las temperaturas globales a 1,5°C. Para 2023, se prevé que las inversiones anuales en producción de hidrógeno verde superen los mil millones de dólares. Esta tendencia está impulsada por la disminución de los costos de la energía renovable y la tecnología de electrolizadores, junto con la implementación de políticas de apoyo por parte de los gobiernos. En particular, ya existe una importante cartera de proyectos de electrólisis de 23 GW, lo que representa un aumento significativo con respecto a la capacidad actual de apenas 82 MW.

A pesar de las crecientes capacidades de los actuales proyectos de hidrógeno en construcción y en operación, permanecen principalmente en la fase precomercial y poseen capacidades limitadas de electrolizadores, generalmente por debajo de 50 MW. Por el contrario, las plantas propuestas demuestran capacidades de electrolizadores mayores, de 100 MW o más, aunque todavía palidecen en comparación con la escala de las instalaciones de producción de hidrógeno gris existentes. Además, desarrollar infraestructura para respaldar el uso extensivo del hidrógeno, como oleoductos o terminales de importación/exportación, es un proceso que requiere mucho tiempo y puede llevar varios años. Idealmente, el establecimiento de la infraestructura necesaria debería ocurrir simultáneamente con la creciente demanda de hidrógeno, asegurando su rentabilidad y facilitando el comercio y transporte adecuados de hidrógeno para 2030. Los escenarios de ambición media y alta predicen un aumento en la demanda de hidrógeno a partir de 2030, seguido de otro aumento significativo a partir de 2035. Para alinearse con los objetivos establecidos en el Acuerdo de París, es imperativo iniciar la planificación de infraestructura sin demora.

Después de 2035, la adopción del hidrógeno en sectores económicamente desafiantes, como la aviación y las industrias marítimas, podría verse impulsada por compromisos tanto del sector público como del privado. Se espera que estos sectores adopten combustibles derivados del hidrógeno, como el queroseno sintético y el amoníaco, como alternativas viables. Para 2035, se prevé que la composición del suministro de hidrógeno experimente una transformación significativa. Se prevé que la proporción de hidrógeno gris, que actualmente representa casi el 100% del suministro, disminuya al 55%-60%%. La disminución de los costos y la postura de apoyo de los formuladores de políticas hacia la adopción de la tecnología del hidrógeno impulsan este cambio. Como resultado, se espera que los métodos de producción limpios ganen protagonismo en el sector del hidrógeno.

La mayor parte de la demanda de hidrógeno provendrá del transporte y de nuevos usos industriales para 2035. Pero más allá de 2035, se prevé que el hidrógeno aumentará en todos los sectores de la economía energética.

Algunos de los facilitadores clave que podrían ser necesarios para apoyar el desarrollo de la economía del hidrógeno pueden ser:

Costos y precio del hidrógeno

Actualmente, la producción de hidrógeno a partir de fuentes de energía bajas en carbono conlleva costes sustanciales. Sin embargo, según un análisis realizado por la Agencia Internacional de Energía (AIE), se prevé que el costo de producir hidrógeno a partir de electricidad renovable disminuirá en un 30% para 2030. Esta reducción puede atribuirse a la disminución de los costos de las tecnologías de energía renovable y al aumento del escala de producción de hidrógeno. Además, la fabricación en masa tiene el potencial de beneficiar las pilas de combustible, los equipos de reabastecimiento de combustible y los electrolizadores, que son componentes cruciales en la producción y utilización del hidrógeno generado a partir de electricidad y agua.

El coste medio de producción del hidrógeno verde actualmente es de unos 6 dólares/kg, pero para 2030 se espera que baje 2,3 dólares/kg. Se espera que el CAPEX aumente un 30% para 2030, debido a los objetivos de descarbonización. Algunos expertos han propuesto que la producción de hidrógeno verde podría servir como un medio para utilizar el excedente de capacidad de energía renovable de los principales centros de producción, como los parques eólicos marinos de Europa. Sin embargo, debido a los costos persistentemente altos asociados con los electrolizadores, surgen dudas sobre si los desarrolladores de proyectos de hidrógeno verde estarían dispuestos a mantener sus electrolizadores inactivos hasta que los precios de las energías renovables alcancen un umbral específico.

Un enfoque más probable, que ya están contemplando empresas como Lightsource BP y Shell, implica la construcción de instalaciones dedicadas a la producción de hidrógeno verde en regiones con abundantes recursos de energía renovable. Estas instalaciones se integrarían con activos dedicados de generación de energía renovable, asegurando una fuente de energía renovable consistente y confiable para la producción de hidrógeno verde.

Aplicaciones del hidrógeno verde

Hidrógeno verde en la industria pesada-El hidrógeno es una materia prima fundamental en diversas industrias. En el sector químico se utiliza para producir amoníaco y fertilizantes. La industria petroquímica depende del hidrógeno para refinar el petróleo, mientras que la metalurgia lo emplea para obtener acero.

Sin embargo, el uso de hidrógeno en estas industrias genera importantes emisiones de dióxido de carbono. Por ejemplo, la fabricación de acero por sí sola contribuye entre el 6% y el 7% de las emisiones globales de CO₂, superando entre dos y tres veces las emisiones de todo el sector de la aviación mundial. Un paso importante para abordar la apremiante necesidad de descarbonización en estas industrias sería adoptar hidrógeno verde como materia prima. Al hacerlo, será posible producir acero libre de emisiones, lo que marca un hito importante en los urgentes esfuerzos de descarbonización que se requieren en estos sectores.

Hidrógeno verde para almacenamiento de energía.El hidrógeno verde posee el potencial de funcionar como una solución de almacenamiento de energía, comparable a las reservas estratégicas de petróleo o gas natural que utilizamos actualmente. Aprovechando su volumen sustancial y su vida útil prolongada, podemos establecer reservas de hidrógeno renovable para reforzar la estabilidad y confiabilidad de la red eléctrica.

Hidrógeno verde como combustible La utilización de hidrógeno verde como combustible desempeñará un papel crucial en la descarbonización del sector del transporte, particularmente en el transporte aéreo y de larga distancia. Normalmente, el transporte marítimo depende de combustibles baratos pero muy contaminantes. Sin embargo, el hidrógeno verde ofrece una alternativa fundamental para los buques de larga distancia y ofrece una solución convincente para reducir las emisiones. En la industria de la aviación, el hidrógeno verde puede servir como base para combustibles sintéticos que mitiguen significativamente las emisiones dentro de este sector. Además, su importancia se extiende a otros modos de transporte, como el ferrocarril y el transporte pesado por carretera, donde el hidrógeno verde será esencial para impulsar prácticas sostenibles y respetuosas con el medio ambiente.

Hidrógeno Verde para Uso Doméstico- El hidrógeno verde posee la capacidad única de alcanzar temperaturas que son difíciles de alcanzar mediante otros procesos limpios. En consecuencia, una de las aplicaciones más prometedoras del hidrógeno verde radica en su utilización para la generación de electricidad y la calefacción residencial.

Perspectiva mundial del hidrógeno

La absorción regional de hidrógeno exhibirá variaciones significativas, influenciadas principalmente por consideraciones políticas. Europa está a la cabeza, y se espera que el hidrógeno represente el 11% de la combinación energética para 2050, debido a la implementación de políticas propicias que promuevan tanto la expansión de la producción de hidrógeno como su utilización. En la región del Pacífico de la OCDE, se prevé que el hidrógeno represente el 8% de la combinación energética para 2050, respaldado por estrategias, objetivos e iniciativas de financiación que se centran en el lado de la oferta.

De manera similar, América del Norte aspira a que el hidrógeno represente el 7% de su combinación energética, aunque tiene precios de carbono comparativamente más bajos y objetivos y políticas menos definitivos. La Gran China le sigue de cerca con un objetivo del 6% de hidrógeno en la combinación energética. En particular, la Gran China ha proporcionado recientemente más claridad sobre los mecanismos de financiación y las perspectivas del hidrógeno hasta 2035, acompañada por el establecimiento de un creciente esquema nacional de comercio de emisiones. Se prevé que estas cuatro regiones consumirán aproximadamente dos tercios de la demanda mundial de hidrógeno como energía para 2050.

Impulsores del hidrógeno verde

En el pasado, el hidrógeno ha atraído una atención significativa en múltiples oleadas de interés. Estas oleadas estuvieron motivadas principalmente por factores como las crisis de los precios del petróleo, los temores sobre el pico de la demanda de petróleo, las preocupaciones sobre la contaminación del aire y las exploraciones en la investigación de combustibles alternativos. Al servir como vector energético adicional con cadenas de suministro, productores y mercados distintos, el hidrógeno tiene el potencial de contribuir a la seguridad energética. Esta diversificación de la combinación energética puede mejorar la resiliencia del sistema en general.

Algunos de los impulsores clave del hidrógeno verde incluyen-

Desafíos para el hidrógeno verde

Se aplican varios obstáculos a todas las formas de hidrógeno, independientemente de sus métodos de producción. Estas barreras abarcan la ausencia de infraestructura especializada, como instalaciones de transporte y almacenamiento. Además, los desafíos específicos pertenecen predominantemente a la fase de producción de hidrógeno verde mediante electrólisis. Estos desafíos incluyen pérdidas de energía, reconocimiento insuficiente de su valor, dificultades para garantizar la sostenibilidad y altos costos de producción.

Desarrollos recientes y proyectos clave del hidrógeno verde

¿Cuál es el camino a seguir para el hidrógeno verde?

Existe un creciente interés mundial en el hidrógeno verde como solución fundamental para lograr una transición energética hacia cero o cero emisiones netas. A diferencia de períodos anteriores de interés en el hidrógeno, esta nueva ola se centra principalmente en establecer una conexión entre la electricidad renovable y las aplicaciones difíciles de electrificar.

Varios factores contribuyen al creciente impulso de la adopción del hidrógeno verde, entre ellos:

A pesar del creciente interés por el hidrógeno verde, varias barreras obstaculizan su potencial para impulsar la transición energética. El principal desafío radica en el costo comparativamente alto del hidrógeno verde en comparación con el hidrógeno gris y las alternativas de combustibles fósiles. Otras barreras incluyen la falta de infraestructura dedicada, el reconocimiento inadecuado de su valor en términos de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero y los obstáculos asociados con el desarrollo de una industria emergente.

Si bien el sector del hidrógeno ha atraído la atención del gobierno, es crucial un mayor apoyo político específico para garantizar la preparación, la penetración y el crecimiento de la tecnología en el mercado. Las estrategias nacionales de hidrógeno desempeñan un papel vital a la hora de definir el nivel de ambición de un país en materia de hidrógeno y establecer el apoyo necesario para alcanzar esos objetivos. Estas estrategias sirven como punto de referencia para los actores del sector privado en la industria del hidrógeno, estimulando una mayor financiación e inversión. Las estrategias nacionales eficaces deberían proporcionar una hoja de ruta clara para ampliar la adopción del hidrógeno.

Las políticas propicias abarcan medidas a nivel de toda la economía que apuntan a crear un entorno justo y equitativo tanto para el hidrógeno como para los combustibles fósiles. Estas políticas están diseñadas para permitir que los actores del hidrógeno aporten valor al sistema energético y a los sistemas económicos y sociales más amplios. Al implementar tales políticas, el objetivo es establecer condiciones equitativas que respalden la integración del hidrógeno en diversos sectores y promuevan sus beneficios integrales.


DBMR ha prestado servicios a más del 40% de las empresas Fortune 500 a nivel internacional y tiene una red de más de 5000 clientes. Nuestro equipo estará encantado de ayudarle con sus consultas. Visita, https://www.databridgemarketresearch.com/es/contact

Contáctenos

APRENDE MÁS

Información adicional sobre el impacto y las acciones