La guerra de Ucrania, la ocasión para ir más allá del hidrógeno
La senda para independizarse del gas ruso pasa por producir ecocombustibles a partir de este elemento y CO2/CO renovable
Hace casi un siglo, el petróleo se había convertido en una fuente de combustibles esenciales para las naciones industrializadas, derivado de la producción de automóviles, la introducción de la aviación y del transporte marítimo, aplicaciones en las que el carbón o no tenía posibilidad de uso o estaba siendo desplazado.
La respuesta de los países industrializados que carecían de yacimientos fue mayoritariamente el recurso a la importación, pero Alemania trabajó además en producir combustibles sintéticos a partir de carbón, del que poseía y posee notables recursos, por medio de técnicas de licuefacción y en particular por la llamada síntesis Fischer-Tropsch (F-T), en la que se venía trabajando desde los años 20 del siglo pasado. El proceso utiliza lo que se denomina gas de síntesis –uno de cuyos componentes es el hidrógeno– para fabricar hidrocarburos que en términos generales son análogos a los combustibles obtenidos del petróleo.
El Ministerio de Economía del Reich firmó con IG Farben en 1933 un contrato para la producción de combustibles sintéticos a partir de carbón. El gobierno pagaría la diferencia entre el coste de producción acordado y el precio de venta si este fuese inferior, y viceversa. La producción de combustible sintético en nueve plantas de tamaño comercial llegó a alcanzar 3,5 millones de toneladas en 1940, lo que permitió alimentar una parte significativa de la maquinaria de guerra nazi durante la II GM.
En la Conferencia de Postdam, la producción de combustible sintético fue prohibida, pues los aliados consideraban que había mejores usos para el carbón y que la alternativa tecnológica empleada con éxito a escala industrial venía inspirada por la autarquía nazi. El proceso F-T se utiliza aún en Sudáfrica, pero esa es otra historia.
Año 2022. Alemania y varios países de la UE dependen mayoritariamente de Rusia para el abastecimiento de gas y petróleo, a la que se imponen sanciones a raíz de la invasión de Ucrania, pero de cuyo suministro no se puede prescindir en el corto-medio plazo.
La Comisión publica el 8 de marzo la comunicación REPowerEU que establece, entre otras cuestiones, nuevas acciones para acelerar la transición del Pacto Verde y del paquete Fit-for-55, con la finalidad de no depender del gas ruso antes del final de la década. Se plantea la diversificación de suministros de gas natural, para lo que la UE carece globalmente a la fecha de infraestructuras adecuadas que no se pueden improvisar.
Se fijan para 2030 unos objetivos revisados de 35 bcm de biometano y de 5 y 10 millones de toneladas de hidrógeno producido en la UE e importado respectivamente, frente a los 5,6 del Fit-for-55. Se menciona el hidrógeno producido con electricidad de origen nuclear, con huella de carbono entre dos y ocho veces inferior a la de la electricidad renovable.
El hidrógeno no puede ser un sustituto sin más del gas natural, más allá de lo que permite su uso en mezcla con este en proporciones limitadas. Sus propiedades fisicoquímicas, que afectan a su transporte, manipulación y empleo, requieren infraestructuras e instalaciones concebidas o adaptadas específicamente a este fin.
El empleo industrial del hidrógeno para producción de calor y en sectores concretos (refino, acero, química) serán las aplicaciones en las que la demanda crecerá de manera más clara, pero es difícil pensar que se producirá una penetración significativa de aquí a 2030 en usos residenciales y generación eléctrica.
No obstante, se pretende que el hidrógeno llegue a ser la piedra angular sobre la que construir una UE descarbonizada, y aquí es donde entra de nuevo el proceso F-T revisado con avances tecnológicos para el diseño de catalizadores, reactores y plantas. A partir de ese hidrógeno combinado con CO2/CO de origen renovable se puede obtener, como ya se hizo en el siglo pasado, gasolina, queroseno o gasoil, es decir e-fuels o ecocombustibles, como está ensayando Petronor. Resulta una ironía que sea preciso recurrir el proceso prohibido en el tratado de Postdam para contribuir a descarbonizar la economía de la UE.
Y si queremos un sustituto perfecto del gas natural ruso habrá que aplicar a gran escala la metanización de Sabatier y Sendersens (1902) para fabricar metano sintético, idéntico al componente mayoritario del gas natural. De nuevo en este caso necesitamos hidrógeno y CO2 para fabricar un producto que, junto con el biometano, contribuirá al objetivo perseguido.
Este planteamiento, que sobre el papel resulta factible, se topa con la problemática de las pérdidas de energía que se producen en las etapas de conversión de electricidad a hidrógeno y de hidrógeno a metano sintético, ecocombustibles, amoníaco y metanol. La energía final disponible en los productos para su transformación en energía útil puede ser tan solo de un 50% a un 25% de la que se introdujo como electricidad al sistema de transformación. Todo esto repercute negativamente sobre el precio del producto.
Por ello, el precio de la electricidad utilizada es determinante como también lo es su huella de carbono. El hidrógeno que se vaya a utilizar en la producción de los ecocombustibles tendrá que ser certificado como bajo en carbono con las correspondientes garantías de origen, aplicables por supuesto también al importado.
En resumen, la senda para reducir la dependencia del gas natural importado pasa por incrementar la producción de hidrógeno bajo en carbono con electricidad de huella reducida y bajo coste (y la nuclear es una opción excelente) y transformar el hidrógeno así obtenido en productos que puedan ser empleados por los usuarios finales con los menores cambios posibles en las tecnologías e infraestructuras de transporte, distribución, almacenamiento, suministro y empleo.
Vicente Cortés es Presidente de Inerco