¿Salvar la transición energética con hidrógeno? La euforia da paso a la desilusión en Suiza

El futuro viene en una discreta caja blanca. Un enorme camión grúa levanta un contenedor de chapa ondulada y lo coloca con cuidado entre otros contenedores metálicos. Se trata del suministro de un llamado electrolizador para una planta de hidrógeno que se está construyendo en la central hidroeléctrica de Reichenau, propiedad de la empresa eléctrica Axpo. Un electrolizador divide el agua en hidrógeno y oxígeno.

El resto del sistema con suministro de energía, compresor, almacenamiento intermedio y estaciones de atraque para los contenedores de transporte ya está instalado. El electrolizador es el núcleo. El futuro de Axpo comenzará con el hidrógeno verde en la central eléctrica de pasada de Reichenau. Verde significa que la fuente de energía se produce con electricidad procedente de energías renovables como la hidroeléctrica, la solar o la eólica.

Para muchos, el hidrógeno es visto como un componente importante de la transición energética, si no como «Champán de transformación». Suiza necesita mucho más hidrógeno verde si quiere alcanzar la neutralidad climática de aquí a 2050. Algunos incluso ven en esto una oportunidad para que Suiza pueda independizarse del extranjero con su propia producción. Pero muchas cosas todavía son cosa del futuro.

«Reichenau es una instalación pionera. La eficiencia económica no es la prioridad”, afirma Luka Cuderman, estratega del equipo de hidrógeno de Axpo. El electrolizador se entregó a mediados de febrero y se espera que la producción comercial comience antes del otoño. La instalación de Graubünden tiene una potencia instalada de 2,5 megavatios. Esto podría cubrir las necesidades anuales de hidrógeno de unos 50 camiones con pilas de combustible. Sin embargo, aquí hay otro inconveniente: las negociaciones con los compradores aún están en curso y una parte restante de la producción anual prevista aún no se ha vendido.

La oferta busca la demanda.

Hace unos años, la movilidad era el centro de interés de los productores nacionales: el hidrógeno verde debería utilizarse principalmente para camiones, pero también para autobuses, barcos y aviones. El hidrógeno también sirve como base para el amoníaco, el metanol y los combustibles sintéticos. Ahora las esperanzas están inicialmente puestas en las empresas industriales que quieren sustituir el gas natural o el hidrógeno que producen con combustibles fósiles por una variante verde.

El hidrógeno se considera desde hace décadas el material milagroso del futuro. A diferencia de la electricidad, se puede almacenar durante mucho tiempo sin grandes pérdidas y también se puede transportar en forma gaseosa o líquida de forma más económica que la electricidad. Cuando el hidrógeno se convierte en electricidad en una pila de combustible, sólo se emite vapor de agua. Sin embargo, la eficiencia es baja si se quiere generar nuevamente electricidad a partir de hidrógeno.

El principio de la transición energética es sencillo: el hidrógeno verde debería utilizarse en zonas que no puedan electrificarse. Actualmente, la industria utiliza hidrógeno principalmente como materia prima en diversos sectores, como las refinerías y la producción de fertilizantes. El uso de hidrógeno también tiene sentido para el llamado calor de proceso de alta temperatura. De acuerdo con un estudio El 73 por ciento de la demanda energética industrial actual en Suiza es técnicamente electrificable. Pero el resto todavía requiere moléculas.

Sin embargo, la mayor imaginación surge cuando se trata de cómo cubrir el déficit eléctrico en invierno. El exceso de electricidad renovable generada en verano podría almacenarse en forma de hidrógeno y luego utilizarse en invierno. Luego, el hidrógeno se puede utilizar como combustible en centrales eléctricas de ciclo combinado para ayudar a producir electricidad y calor en invierno. Otros dependen de la importación de hidrógeno verde para operar dichas centrales eléctricas de reserva.

Muchas estimaciones suponen que aumentará la demanda de hidrógeno. Sin embargo, el alcance no está claro: el alcance en el que esto debería suceder es enorme. La Asociación Suiza de Empresas Eléctricas (VSE) espera Escenario principal del estudio “Energía Futuro 2050” Esto significa que en 2050 habrá que importar hasta 27 teravatios hora de hidrógeno. El hidrógeno sería entonces el respaldo del sistema energético si la electricidad se produce cada vez más a partir del sol y el viento. Hoy el consumo de electricidad es de 62 teravatios hora.

Los escenarios energéticos del gobierno federal son más cautelosos. La Oficina Federal de Energía quiere presentar una estrategia para el hidrógeno antes de fin de año. En comparación con la UE y países como Alemania, Suiza va a la zaga. Pero también en el extranjero el tema sigue siendo en gran medida una cuestión de futuro. La Oficina Federal ya afirmó en un reglamento interpretativo que el hidrógeno verde se producirá principalmente en el país hasta 2035.

Electricidad excedente antieconómica

El futuro no sólo pasa por la central eléctrica de pasada de Reichenau, sino también en la Hohlstraße de Zúrich. La empresa H2 Energy está ubicada en el quinto piso de una casa discreta en una arteria muy transitada. En medio de las oficinas hay algunas máquinas de fitness que parecen poco utilizadas. Patrick Huber es presidente del consejo de administración de la empresa fundada en 2014 que, junto con sus socios Alpiq y Linde, creó la primera producción comercial de hidrógeno en Suiza.

Huber explica las dificultades de la economía del hidrógeno: “El desafío de este tipo de sistemas es la planificación temprana de la demanda. No basta con producir hidrógeno verde, hay que crear un ecosistema”. En el caso de H2 Energy, esto significa que, además del electrolizador de la central eléctrica de pasada de Gösgen, la empresa también se ha asociado con el fabricante de vehículos Hyundai para poder ofrecer camiones con pila de combustible. H2 Energy también está planificando estaciones de servicio de hidrógeno y asegurando la logística.

A pesar del ecosistema, los nobles planes han sufrido un revés. Hace cinco años, Hyundai todavía esperaba 1.000 camiones de pila de combustible en 2023, actualmente sólo circulan por las carreteras suizas 48 vehículos de este tipo. Una de las razones es que no hay suficiente hidrógeno verde barato, afirma Huber. La guerra en Ucrania y los fallos en las centrales nucleares francesas han provocado subidas de precios en el mercado de la electricidad. Esto arrojó el cálculo anterior por la ventana. Lo que también resulta útil es que los camiones de hidrógeno están exentos del impuesto sobre vehículos pesados ​​relacionado con el rendimiento (LSVA).

Junto con Reichenau, actualmente hay cuatro lugares en Suiza donde se produce hidrógeno. Todo el mundo depende de la energía hidroeléctrica. Esto no es una coincidencia. «A la hora de producir hidrógeno, los precios de la electricidad y los horarios de funcionamiento influyen considerablemente en la rentabilidad», afirma Luka Cuderman de Axpo. Por un lado, se deben aprovechar los días y horas del día con electricidad barata y, por otro lado, se debe aprovechar el sistema de manera óptima para que los costes de inversión valgan la pena. Sin embargo, cuanto más frecuentemente funcione el sistema, menos probable será que aproveche los bajos precios de la electricidad.

Axpo y H2 Energy suponen que un electrolizador debe funcionar al menos entre 4.500 y 6.000 horas de funcionamiento para que sea económicamente viable. Eso sería una utilización anual de más del 50 por ciento. Estas horas de funcionamiento pueden garantizarse en el caso de las centrales hidroeléctricas si no se desea extraer electricidad de la red. De lo contrario, se deberán pagar tarifas de red, lo que supondrá una carga adicional para los costes de producción del hidrógeno.

La industria opina unánimemente que no es rentable utilizar el exceso de electricidad renovable en verano para producir hidrógeno para el intervalo invernal, aparte de la falta de opciones de almacenamiento. Es difícil conseguir las horas de funcionamiento necesarias utilizando únicamente el exceso de electricidad. Emanuel Höhener, del grupo de expertos Carnot-Cournot Network, señala en un estudio otro problema: la superficie de terreno utilizada para producir hidrógeno mediante energía solar y eólica es enorme si Suiza quiere ser autosuficiente.

Conexión con el extranjero

El Consejo Federal tampoco cree que Suiza sea un castillo del hidrógeno. A más tardar a partir de 2035, según la normativa, se deberá importar hidrógeno verde para cubrir la creciente demanda. La materia prima del extranjero sería entonces significativamente más barata. Esto también significa que los productores nacionales serán responsables hasta ese momento. Si los sistemas de electrólisis tienen una vida útil de 20 años, las empresas tienen que hacer cálculos estrictos.

Esto también significa que la producción seguirá realizándose en centrales hidroeléctricas o plantas de incineración de residuos para mantener el ritmo de funcionamiento. Además, se debe satisfacer la demanda, ya sea a través de un socio industrial o de un ecosistema. Axpo está planeando otro sistema para abastecer de hidrógeno a un barco de pasajeros en el lago de Lucerna. Patrick Huber, de H2 Energy, ve potencial para entre 50 y 100 megavatios de capacidad de hidrógeno verde en el actual entorno regulatorio de Suiza. Actualmente hay instalados unos 10 megavatios.

«Suiza debería hacerse famosa gracias a las tecnologías y los ecosistemas, no a la producción», afirma Huber. En Dinamarca, H2 Energy Europe está construyendo una planta de hidrógeno con una capacidad de 1.000 megavatios. En el país escandinavo hay disponibles grandes cantidades de electricidad verde barata. Sin embargo, un oleoducto hasta Alemania es de gran importancia para la viabilidad económica del proyecto.

Del mismo modo, las consideraciones del Consejo Federal sólo funcionarán si Suiza tiene una conexión a la red de hidrógeno prevista por la UE, que se basa en gasoductos para gas natural. Sin embargo, en Suiza existe la preocupación de que se actúe con demasiada lentitud y se esté dejando de lado al país. El mayor activo de Suiza es el gasoducto Transitgas, a través del cual se importa alrededor del 80 por ciento del gas natural que necesita Suiza y que además sirve de conexión entre Alemania, Francia e Italia. El gas de tránsito se puede convertir a largo plazo en un gasoducto de hidrógeno.

Economiesuisse también ve poco potencial para la producción nacional. «Ahora se trata de comprobar la realidad en la política del hidrógeno y de no perder nada», dice Lukas Federer, de la organización coordinadora económica. «Es importante asegurar la infraestructura de red en Suiza, posicionarse a nivel internacional y garantizar los volúmenes de importación con asociaciones en Europa y en países productores potenciales como, por ejemplo, el norte de África». Esto significa que Suiza también está expuesta a fuerzas geopolíticas similares a las de los combustibles fósiles. Por lo tanto, Alemania también está creando una plantilla Diplomáticos del hidrógeno en.

Que la euforia anterior ha dado paso a la desilusión se puede comprobar también en la reunión del sector que lleva el grandioso nombre de Cumbre Suiza del Hidrógeno. En la conferencia que se celebró en el Grand Hotel Dolder, en lo alto de Zúrich, se exploraron posibilidades y se discutieron problemas. Sin embargo, los representantes de la industria rápidamente plantean una demanda en las discusiones: más financiación. Por su parte, Patrick Huber, de H2 Energy, destaca que el desarrollo del ecosistema de camiones en Suiza se logró sin financiación alguna. Sin embargo, cuando se trata de descarbonización, el CO tiene un precio₂ y la apertura a la tecnología es fundamental.