Hidrógeno 2020: Compromiso con la innovación

En este artículo, Louis Brasington, del Cleantech Group, analiza cómo las empresas se comprometen con los innovadores del hidrógeno.

Las industrias ecológicas están a punto de recibir miles de millones de inversiones de los gobiernos, deseosos de recuperarse de la crisis del 19 de septiembre y de luchar contra el cambio climático. Este mes, Europa ha dado a conocer su estrategia sobre el hidrógeno, que incluye:

• Planes para multiplicar por seis la capacidad de producción de aquí a 2024;
• Instalación de 40 gigavatios de electrolizadores para 2030, frente a los 250 megavatios de capacidad mundial actual.

Con más del 70% del PIB mundial vinculado a las hojas de ruta de los países productores de hidrógeno, el hidrógeno ha regresado triunfalmente a la primera línea como vector energético fundamental. ¿Cuál es el problema? El hidrógeno puede representar el 24% de la demanda energética final mundial y 5,4 millones de puestos de trabajo en 2050, desempeñando un papel de integración sectorial para apoyar la descarbonización en la industria, el transporte, la generación de energía y los edificios.

No son sólo los gobiernos los que se fijan en el hidrógeno para alcanzar los objetivos climáticos de 2050, sino que las empresas también se están reposicionando para desempeñar un papel que les permita seguir siendo relevantes en un futuro sin combustibles fósiles. En consecuencia, las empresas ya establecidas se están comprometiendo con los innovadores y están participando activamente.

¿Por qué se preocupan las empresas?

Empresas de gas:

El uso de la infraestructura de gas natural existente (y potencialmente la captura de carbono) ofrece la oportunidad de evitar los activos de gas varados, permite a los actores utilizar la infraestructura de gasoductos y la red de generación existentes para mantener la relevancia en un mundo que, de otro modo, está mirando hacia la electrificación. En mayo, cinco de los principales operadores de gas (Cadent, National Grid, NGN, SGN y Wales & West Utilities) propusieron un plan de 1.100 millones de dólares para desbloquear un plan de 5 años para la red de gas de hidrógeno/biometano del Reino Unido.

Compañías petroleras:

Las grandes petroleras han prometido colectivamente miles de millones para la producción sostenible de hidrógeno. Al igual que las empresas de gas, el hidrógeno gris/azul (gas natural/CCUS) se considera un gran intermediario, en lugar de dedicarse de lleno a las energías renovables, para evitar el potencial de los activos de combustibles fósiles varados. Sin embargo, mientras actores como Shell buscan convertirse en grandes compañías eléctricas, persiguen con ahínco un futuro utilizando energías renovables para la producción de hidrógeno verde. Repsol planea desarrollar una instalación que utilizará dióxido de carbono e hidrógeno verde para generar combustibles de emisión neta cero para su uso en el sector del transporte, y el proyecto NortH2 de Shell en la zona del Mar del Norte contará con 3-4 gigavatios de energía eólica para la producción de hidrógeno antes de 2030, para una capacidad de electrólisis de 750 MW.

Actores industriales (acero, cemento):

Los actores industriales como Paul Wurth y ArcelorMittal han declarado que la molécula tiene un papel clave dentro de sus estrategias de descarbonización a largo plazo, utilizando hornos basados en el hidrógeno, turbinas para la electrólisis para aplicaciones de calor a alta temperatura, o para la materia prima industrial. Debido a los largos ciclos de vida de los activos industriales de calor, proceso y energía, las decisiones sobre si apostar por el hidrógeno se están tomando hoy. Steel EPC Paul Wurth trabaja activamente con el innovador Sunfire en un proyecto de electrolizador de alta temperatura a gran escala, MULTIPLHY.

Otros:

Las empresas de gas industrial, las de automoción, las eléctricas y los proveedores de materiales y componentes ya tienen un papel en el hidrógeno, pero también intentarán adaptarse a algunas de las nuevas oportunidades creadas en el mercado del hidrógeno sostenible.

Fuentes de innovación

Está surgiendo una nueva cadena de valor de la mano de los actores que buscan atender un futuro distribuido y sostenible, abordando los principales cuellos de botella del mercado. A continuación se presenta un resumen del panorama con el que se han comprometido las empresas:

Producción

La producción sostenible de hidrógeno sigue siendo poco económica en comparación con su homóloga basada en el carbono, ya que los métodos habituales, como el PEM, cuestan entre 4 y 6 dólares por kWh. Existen innovaciones para reducir los costes de capital de los componentes, aumentar la eficiencia de los procesos de producción y aumentar el rendimiento de los materiales. Innovadores como H2Pro, Ossus Biorenewable y Planetary Hydrogen están buscando nuevas formas de reducir el coste de producción.

Almacenamiento

El almacenamiento de hidrógeno es un proceso costoso y engorroso. Normalmente se almacena en tanques de compresión en forma de gas, y los costes vienen determinados en gran medida por las materias primas y otros componentes clave para la compresión, la purificación y la separación. Existen oportunidades de innovación para actores como H2 Energy Now, H2GO Power y GRZ, que están buscando mejores formas de mejorar la economía basada en la densidad volumétrica, al tiempo que priorizan la seguridad.

Proceso e infraestructura

La corrosión, las fugas, el rendimiento y la precisión de la monitorización son algunos de los problemas que presenta la cadena de valor actual. Los innovadores se están ocupando en gran medida de cada problema por separado. Divigas, fundada el año pasado, ha desarrollado una membrana de separación de hidrógeno que elimina los sulfitos y los contaminantes, y aumenta la resistencia al calor y el ciclo de vida. Para los usuarios de hidrógeno distribuido, como el sector de los camiones, el repostaje sigue siendo costoso y las economías de escala son también esenciales.

Utilizar

Una vez que se han abordado los costes y las eficiencias en la fase inicial, existen numerosas oportunidades para el uso innovador del hidrógeno. La figura siguiente destaca las aplicaciones en las que el hidrógeno sostenible podría desempeñar un papel de apoyo, incluyendo tanto las nuevas como las ya existentes, que actualmente son responsables del 60% de las emisiones mundiales relacionadas con la energía y los procesos.

Las principales oportunidades para comprometerse con la innovación en el uso del hidrógeno se centran en el aumento de la utilización de los activos mediante la agregación de la demanda y la sincronización del despliegue, así como en el aumento de la inversión en los activos de suministro, lo que permitirá el crecimiento de la demanda de nuevas aplicaciones del hidrógeno. Entre los principales actores que trabajan en aplicaciones de hidrógeno y que se unirán a nosotros en el Cleantech Interactive se encuentran Steamology, Norsk e-Fuel, Sylfen e Hydra Energy. ¿Cómo se han involucrado las empresas?

Las empresas han utilizado varios enfoques de innovación para participar en el mercado emergente del hidrógeno.

Aceleradores e incubadoras corporativas:

Empresas como Shell y Toyota están colaborando con aceleradores para llevar a cabo programas de aceleración corporativa. El programa H2 Refuel Accelerator, por ejemplo, es una asociación entre Fraunhofer TechBridge, Greentown Labs y Urban Future Lab centrada en el hidrógeno en nombre de las dos corporaciones, que incubó siete start-ups el año pasado.

Standard Venture (VC) y Corporate Venture Capital (CVC):

Un puñado de fondos específicos para el hidrógeno están asignando actualmente capital a empresas de nueva creación en fase inicial, acelerando el desarrollo de la tecnología con el objetivo de incorporar la propiedad intelectual a las actividades del grupo empresarial, o a través de un fondo corporativo LPs .

• VC: Entre los ejemplos se incluye el fondo de 315 millones de dólares recientemente anunciado en el Reino Unido, HydrogenOne Capital, que se lanzará a finales de 2020 y que estará gestionado por ejecutivos del sector de Shell y Exxon Mobil.

• CVC: Hyundai lanzó un fondo de energía de hidrógeno de 100 millones de dólares a finales de 2018, y desde entonces ha invertido en 3 empresas de hidrógeno, GRZ Technologies, H2Pro e Impact Coatings

La actividad de riesgo en el hidrógeno se ha disparado en los últimos dos años, con un total de 460 millones de dólares en 2019. Además, a medida que los gobiernos y las grandes empresas energéticas e industriales anuncian planes para invertir en hidrógeno, las acciones de las empresas centradas en el hidrógeno, como Bloom Energy y Ceres Power, se han disparado.

Asociaciones estratégicas:

Para compartir la carga de gastos de capital que supone la construcción de infraestructuras de hidrógeno, los actores se están agrupando y formando consorcios. Desde el año 2000 hasta 2019, se han desplegado 253 MW de proyectos de hidrógeno verde. A partir de marzo de 2020, esa cartera de proyectos ha aumentado a 8,2 gigavatios, es decir, 31 veces la capacidad instalada acumulada en la actualidad. Entre los principales socios estratégicos de las empresas se encuentran

1. Arabia Saudí: Las empresas Air Products, ACWA Power, Neom, Thyssenkrup, planean construir una planta de hidrógeno verde de 4 GW, para hacer funcionar 20.000 autobuses de hidrógeno y exportar como amoníaco en 2025,

2. Australia, Asian Renewable Energy Hub: Con los actores Vestas, CWP Renewables, Intercontinental Energy, Macquarie se planean 15GW de renovables, 12 GW dedicados al hidrógeno verde para uso doméstico y para exportar a Asia.

3. Noruega, Norsk e-Fuel: Climeworks, Paul Wurth y Valinor, quieren ser la primera planta comercial de Europa de combustible de aviación renovable a base de hidrógeno.

Fusiones y adquisiciones:

Los actores que ya tienen experiencia en el valor del hidrógeno han recurrido a las adquisiciones como forma de aumentar su experiencia en el emergente mercado del hidrógeno verde. Plug Plug, un fabricante mundial de pilas de combustible, espera reposicionarse como actor de hidrógeno verde integrado verticalmente, cerrando dos adquisiciones en junio con el fabricante de PEM Giner y el actor de infraestructuras United Hydrogen Group.

Este artículo fue publicado originalmente por Cleantech Group. Lea el artículo original aquí.