Cómo los combustibles del futuro determinarán el suministro energético del mañana

El avance de la transición energética mundial se enfrenta a numerosos retos a la hora de garantizar un suministro de energía sostenible, fiable y asequible. Roy van Elteren, Director de Business Execution de ROSEN Europe, analiza el papel que desempeñan los combustibles del futuro en la transición energética y algunos de los obstáculos que hay que superar para pasar de la teoría a la práctica.

Uno de los recientes informes publicados por Bloomberg NEF (Energy Transition Investment Trends 2024) indica un aumento significativo de las inversiones en financiación de inversiones energéticas, aproximadamente 1.800 Billones USD en 2023 en todo el mundo. El mayor crecimiento se sigue observando en APAC y EMEA. Aunque la inversión global en hidrógeno, por ejemplo, sigue siendo baja en comparación con las energías renovables en general o la electrificación del transporte, la inversión en hidrógeno es tres veces superior a la del año pasado. El actual impulso hacia la sostenibilidad no puede considerarse una cuestión aislada, sino que está influido por otros factores, a los que los expertos se refieren como el trilema energético: tres factores, a saber, sostenibilidad, asequibilidad y seguridad, que se influyen mutuamente y deben equilibrarse.

En los últimos años, la necesidad de un sistema energético más limpio y seguro ha desencadenado una respuesta sin precedentes por parte de los gobiernos de todo el mundo. La AIE menciona especialmente la Ley de Reducción de la Inflación en Estados Unidos, el paquete Fit for 55 y Repower EU en la Unión Europea, el programa Green Transformation de Japón e iniciativas como el objetivo de Corea del Sur de aumentar su cuota de energía nuclear. En nuestro llamamiento a la acción, a veces olvidamos que lo que tiene un impacto inmediato es una transición energética, no una revolución energética. Las Perspectivas de la Transición Energética (ETO 2023, DNV), por ejemplo, indican que necesitaremos combustibles fósiles durante las próximas décadas mientras hacemos la transición a un sistema energético con bajas emisiones de carbono. Está claro que la transición energética es cada vez más imperativa. La mayoría de las empresas energéticas están diversificando sus carteras con energías renovables y el segmento de bajas emisiones de carbono, incluidos futuros combustibles alternativos como el amoníaco, el metanol y el hidrógeno. La captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS) está ocupando un lugar central para impulsar la futura producción de energía verde, mientras que los combustibles fósiles seguirán formando parte de la combinación energética en un futuro previsible.

La transición energética implicará el uso de múltiples fuentes y soluciones energéticas, como combustibles alternativos, gas, amoníaco, hidrógeno, CCUS, energías renovables, hidroeléctrica, eólica, solar y nuclear. El desarrollo tecnológico será fundamental para aprovechar el potencial de todas las fuentes y soluciones necesarias. Según la AIE, será necesario inventar, ampliar y desplegar en poco tiempo unos 50 tipos diferentes de tecnologías si queremos tener alguna posibilidad de alcanzar una economía neta cero en las próximas décadas.

Roy van Elteren, Director – Business Execution, ROSEN Europe

El hidrógeno se considera un vector creíble a largo plazo para el almacenamiento y transporte de energía renovable generada de forma intermitente. La electricidad será generada por un número creciente de parques eólicos marinos de gran capacidad, que se construyen a una distancia cada vez mayor de la costa en, por ejemplo, el Mar del Norte. Esto hace que la elección de un gasoducto (reutilizado) de hidrógeno sea más favorable en comparación con un (número de) cable(s) marítimo(s), teniendo en cuenta la capacidad máxima y, por tanto, el coste.

Aunque observamos un aumento significativo de la generación de energía eólica (marítima), la cantidad de electricidad producida no es, ni de lejos, suficiente para sustituir el consumo de combustibles fósiles por energía verde "barata". La solución a medio plazo para la descarbonización de la producción de energía y la generación de hidrógeno a partir de combustibles fósiles es el uso de CCUS. Tras la atención inicial prestada a la producción de hidrógeno, se observa un notable aumento de los proyectos y pilotos de CCUS en toda la industria. El factor de la distancia también desempeña un papel importante en el transporte intercontinental de energías renovables, por ejemplo al conectar la generación solar y la demanda de energía a larga distancia. La electricidad generada por la energía solar y convertida en hidrógeno puede transportarse a largas distancias utilizando amoniaco como portador.

La combinación exacta variará y dependerá de las características geográficas y de la evolución económica, así como de la velocidad a la que se apliquen los permisos, la introducción de nuevas leyes energéticas y los mecanismos o criterios de inversión; el "cómo" viene a continuación.

¿De hablar a hacer?

Al ver las noticias y, en particular, los feeds de LinkedIn, parece que las iniciativas y los proyectos piloto sobre hidrógeno y CO2 crecen como setas y se benefician de la atención y los planes de financiación antes mencionados. Sin embargo, si miramos un poco más de cerca, cada vez hay más noticias sobre la ralentización de la economía del hidrógeno y el aplazamiento de las FID de los proyectos (piloto). ¿Podemos identificar algunos de los obstáculos que están causando una ralentización en lo que, según informes recientes, parece ser una "obviedad" para el desarrollo de estos futuros proyectos de combustibles?

Financiación y decisiones de inversión

El actual impulso en la inversión en la transición energética está impulsado significativamente por los mecanismos de financiación a nivel nacional o regional (por ejemplo, europeo). Aunque la atención se centra en la viabilidad técnica de la introducción de futuros combustibles, el mayor reto podría ser la rapidez de las decisiones políticas (locales) y la elaboración de leyes que permitan a la industria dar los siguientes pasos en la construcción de la producción de energía renovable y futuros combustibles. El entorno político, con ciclos electorales cortos, crea unas perspectivas de inversión impredecibles a medio y largo plazo. En los últimos años, hemos experimentado una ralentización, por ejemplo, en los proyectos (piloto) de hidrógeno que alcanzan la FID y una falta de inversión en tecnología de producción de hidrógeno. También debemos reconocer que el hidrógeno por sí solo no es la solución milagrosa, pero desempeñará un papel crucial en el gran rompecabezas de la energía.

Pagar por la captura de carbono

Además, actualmente vemos un cambio de enfoque del hidrógeno al CO2 como la pieza que falta en el rompecabezas del hidrógeno y el amoníaco como portador de H2. Dado que todavía no hay suficiente electricidad verde para generar hidrógeno verde "barato" o asequible, la atención se centra en la producción de H2 a partir de hidrocarburos para crear un mercado. De ahí la necesidad de CCUS, con grandes proyectos europeos en marcha en el Reino Unido (Teesside, Humberside, HyNet), Países Bajos (Porthos, Aramis) y Noruega (Northern lights), por ejemplo. Estos costosos proyectos incrementarán el coste del suministro energético a corto plazo, pero ampliar la oferta de combustibles potencialmente renovables y bajos en carbono en nuestro sistema global de suministro energético es esencial para lograr una transición fiable y asequible hacia la neutralidad climática.

Ampliación de la vida útil

Un área clara de ahorro en términos de asequibilidad es el transporte de hidrógeno y el potencial de reutilización. Una de las principales infografías elaboradas por la European Hydrogen Backbone indica que más del 50% de los conductos de hidrógeno en Europa se están reutilizando a partir de gasoductos de gas natural ya existentes, porcentaje que incluso podría llegar al 80% en algunos países como el Reino Unido. En la actualidad ya se han realizado varios proyectos piloto y pruebas con gas que contiene distintos porcentajes de hidrógeno transportado por gasoductos. El ahorro podría ser considerable, ya que se espera que el coste de reutilización de los gasoductos sea sólo del 10-35% de los costes de construcción de nuevos gasoductos. Las empresas energéticas (inter)nacionales están en posición de allanar el camino, permitiendo la distribución de hidrógeno y CO2. Además de que las empresas transformen sus gasoductos, también es necesario que las empresas les asesoren y tengan un impacto al reducir el riesgo de los procesos necesarios para prepararse para un futuro con bajas emisiones de carbono.

Conocimientos de gestión de activos

Las empresas tradicionales de petróleo y gas tienen la oportunidad de apoyar la reutilización de los activos existentes con su experiencia y conocimientos en petróleo y gas. Aunque el sector está familiarizado con la planificación a largo plazo, con activos construidos para durar 50 años o más, la escala y el alcance del cambio necesario son enormes. Por tanto, será necesario desarrollar nuevos conocimientos (basados en la experiencia) sobre los combustibles del futuro. Al mismo tiempo, la industria energética debe centrarse en mantener los conocimientos críticos sobre la infraestructura existente a medida que envejece. Además, los conocimientos adquiridos con tanto esfuerzo deben transferirse a las nuevas tecnologías. Por ejemplo, los cables que se encuentran en el lecho marino y entran en una torre de turbina eólica en alta mar experimentarán un fenómeno de desgaste comparable al de los sistemas submarinos conectados a plataformas de petróleo y gas en alta mar.

Además de la necesidad de conservar los conocimientos como componente importante para garantizar una transición segura a un suministro de energía con bajas o nulas emisiones de carbono, el uso eficiente de los datos de los activos es un área en la que se pueden obtener beneficios. El poder de la analítica de datos y la IA puede utilizarse para predecir mejor las condiciones de los oleoductos y gasoductos y apoyar la selección de rutas adecuadas para transportar los combustibles del futuro. En cuanto a la reutilización de las infraestructuras, la calidad y disponibilidad de los datos son cruciales para la reutilización segura y económica de los activos existentes para un futuro sostenible.

Aceptación pública

Como se ha mencionado, acelerar la transición energética incorporando los combustibles del futuro solo es posible si todas las partes interesadas trabajan juntas. Las respuestas de la sociedad a la inflación y a la crisis del coste de la vida han creado un debate público que podría retrasar la transición energética al centrarse en prioridades a corto plazo. Por otro lado, es posible que el sentimiento público favorezca la independencia energética a través de las energías renovables y la nuclear y la aceptación de unos precios de la energía (inicialmente) más altos como medio estratégico para garantizar la independencia energética. Sin duda, esto influirá en la aceptación pública de la transición hacia una energía más renovable.

¿Significa esto que nuestros esfuerzos en combustibles del futuro como medio para luchar contra la crisis climática son una partida perdida? Lo más probable es que no, dados los enormes presupuestos de inversión que circulan y la forma en que los gobiernos se han comprometido con los objetivos del cambio climático, con las consiguientes ambiciones de transición energética. La transición energética es cualquier cosa menos una revolución energética, ya que nuestra sed de energía y nuestros niveles de vida, cada vez mayores en todo el mundo, superan con creces la disponibilidad de energías renovables. Esta evolución necesita que lo "viejo" y lo "nuevo" trabajen juntos, como necesita que todas las partes interesadas trabajen juntas, desde la producción hasta el consumo. La idea de centrarse en silos en una modalidad o vector energético está causando ineficiencias en la cadena de valor de la energía; lo necesitamos todo y de forma equilibrada para acercarnos a los objetivos que como sociedad nos hemos marcado luchando contra el cambio climático.

El problema para avanzar será probablemente la tecnología y la innovación en todos los sectores industriales. La voluntad y la disposición para pensar y actuar más allá de nuestras "propias" necesidades en materia de independencia energética y sectores energéticos será una de las piezas clave del rompecabezas para alcanzar los ambiciosos pero necesarios objetivos en la lucha contra el cambio climático.