Irvine (California).- El hidrógeno renovable suele presentarse como una de las grandes soluciones para reducir las emisiones contaminantes, pero una nueva investigación sugiere que no todas sus aplicaciones ofrecen el mismo beneficio para la sociedad. Según científicos de la Universidad de California en Irvine (UC Irvine), el mayor impacto se obtiene cuando este combustible limpio se utiliza en la producción de acero, el transporte marítimo transoceánico y los camiones pesados de larga distancia.
Los hallazgos, publicados en la revista científica Joule, buscan responder una pregunta clave para gobiernos e industrias: ¿dónde debe invertirse primero el hidrógeno renovable, un recurso aún costoso y limitado? La respuesta, según los investigadores, podría ayudar a maximizar beneficios como una mejor calidad del aire, menos daños asociados al cambio climático y mejoras en la salud pública.
¿Qué descubrió el estudio sobre el hidrógeno renovable?
El equipo de UC Irvine evaluó el valor social de distintas estrategias para reducir emisiones en sectores industriales y de transporte que dependen en gran medida de los combustibles fósiles.
Para ello, los investigadores compararon cuatro rutas tecnológicas: hidrógeno renovable producido mediante electrólisis, combustibles fósiles, electrificación directa y sistemas de almacenamiento de energía con baterías.
El análisis incluyó ocho sectores principales:
- Producción química (metanol, amoníaco, metano e hidrógeno)
- Calor industrial
- Generación eléctrica
- Producción de acero
- Transporte marítimo
- Transporte pesado por carretera
- Ferrocarriles
- Aviación
A diferencia de muchos análisis económicos tradicionales, este estudio incorporó costos y beneficios sociales relacionados con la salud humana, la calidad del aire, el cambio climático y el uso de recursos naturales.
¿Por qué el acero, los barcos y los camiones destacan sobre otros sectores?
Los investigadores concluyeron que la fabricación de acero, los buques oceánicos y los camiones de carga de larga distancia generan el mayor retorno social cuando sustituyen combustibles fósiles por hidrógeno renovable.
Según el estudio, estos sectores pueden alcanzar beneficios sociales superiores a entre 5 y 8 dólares por kilogramo de hidrógeno utilizado, debido a que reemplazan algunos de los combustibles más contaminantes, como:
- Carbón
- Coque utilizado en la producción de acero
- Combustóleo marítimo
- Diésel
En algunos casos, los beneficios para la sociedad son tan elevados que podrían compensar parte de los costos adicionales asociados con la transición desde los combustibles fósiles.
Jeff Reed, investigador principal del proyecto y miembro del Clean Energy Institute de UC Irvine, señaló que el hidrógeno es una herramienta clave para descarbonizar actividades que resultan especialmente difíciles de electrificar de forma directa.
¿Es el hidrógeno la mejor opción para todos los usos?
La respuesta es no.
El estudio señala que hay situaciones en las que el hidrógeno tiene poco valor social, especialmente cuando sustituye tecnologías que usan gas natural y que ya son más eficientes que otras opciones de combustibles fósiles.
Entre estos casos se encuentran:
- Generación eléctrica conectada a la red
- Procesos de calefacción industrial
Los investigadores sostienen que en muchos escenarios la electrificación directa representa una vía más eficiente para reducir emisiones.
Robert Flores, autor principal del estudio, afirmó que el hidrógeno renovable debe utilizarse estratégicamente y no de manera indiscriminada. Según el análisis, los mayores beneficios aparecen precisamente en aquellos sectores donde las opciones de electrificación son más complejas o limitadas.
Hidrógeno y electrificación: ¿competidores o aliados?
Una de las conclusiones centrales del estudio es que ambas tecnologías deben verse como estrategias complementarias.
Los investigadores explican que existen procesos industriales que requieren insumos químicos específicos, como hidrógeno o amoníaco, donde la electrificación por sí sola no resulta suficiente.
También hay actividades que demandan:
- Grandes autonomías de operación
- Altas temperaturas industriales
- Ciclos frecuentes de energía
En estos casos, el hidrógeno podría desempeñar un papel importante dentro de una estrategia más amplia de descarbonización.
El estudio identificó algunos ejemplos con alto potencial de beneficio social:
- Sustituir altos hornos basados en carbón y coque por sistemas de reducción directa de hierro con hidrógeno.
- Reemplazar turbinas de vapor antiguas en embarcaciones por sistemas de celdas de combustible de óxido sólido alimentadas con hidrógeno.
- Cambiar camiones diésel Clase 3 por tecnologías de celdas de combustible.
¿Qué papel juega la energía renovable en todo esto?
Los autores destacan que el éxito del hidrógeno renovable depende de una condición fundamental: una red eléctrica alimentada por fuentes limpias.
Según el análisis, cuando la electricidad se obtiene de energía eólica y solar, tanto las estrategias que utilizan hidrógeno como las que se enfocan en la electrificación pueden disminuir los costos sociales relacionados con la contaminación, la salud pública y el cambio climático en más de un 90 % en comparación con los combustibles fósiles.
Sin embargo, el panorama cambia cuando se utiliza la red eléctrica actual.
Según los investigadores, bajo las condiciones actuales existe muy poco valor social para la mayoría de las aplicaciones de hidrógeno analizadas, salvo en casos donde reemplaza combustibles extremadamente contaminantes como el carbón utilizado en la industria siderúrgica.
Esta conclusión refuerza uno de los mensajes principales del estudio: sin una red eléctrica ampliamente descarbonizada, ni el hidrógeno ni la electrificación pueden alcanzar todo su potencial ambiental y sanitario.
¿Qué implicaciones tiene para las políticas públicas?
Los investigadores consideran que los beneficios más importantes del hidrógeno —menos daños climáticos, aire más limpio y mejor salud pública— no suelen reflejarse en los precios de mercado.
Por ello, sostienen que la intervención gubernamental será clave para dirigir inversiones hacia las aplicaciones con mayor impacto social.
El equipo propone utilizar análisis de ciclo de vida monetizados para diseñar incentivos más precisos. En lugar de otorgar apoyo uniforme a todas las aplicaciones de hidrógeno, los gobiernos podrían priorizar aquellas que generen mayores beneficios ambientales y sociales.
Los autores señalan que este enfoque permitiría destinar recursos públicos a proyectos con un retorno social más elevado y acelerar la transición hacia tecnologías con menor impacto climático.
¿Por qué importa este estudio?
Aunque el hidrógeno renovable aún se encuentra en etapas de expansión, las decisiones que se tomen hoy podrían influir durante décadas en sectores clave de la economía.
Para trabajadores, empresas y comunidades, la investigación ofrece una hoja de ruta sobre dónde las inversiones podrían generar mayores beneficios en términos de:
- Calidad del aire
- Salud pública
- Reducción de emisiones
- Modernización industrial
- Transporte de mercancías más limpio
El estudio también advierte que retrasar la adopción de tecnologías basadas en hidrógeno o electrificación podría prolongar la dependencia de combustibles fósiles y sus impactos asociados sobre el clima y la salud.
¿Qué se espera tras este estudio?
Los investigadores de UC Irvine sostienen que el hidrógeno renovable debe destinarse prioritariamente a los sectores donde ofrece el mayor retorno para la sociedad y donde existen menos alternativas viables para eliminar emisiones.
A medida que la infraestructura energética evolucione y aumente la disponibilidad de electricidad renovable, el debate sobre dónde y cómo utilizar el hidrógeno renovable seguirá siendo una de las decisiones más importantes para la transición energética global.
Este artículo fue elaborado con la ayuda de herramientas de inteligencia artificial y revisado por un editor de Hispanos Press.
