¿Cómo producir Hidrógeno Verde en México?

Diego Aguilera | 17 Marzo 2024

Es indudable el potencial del hidrógeno como un importante disruptor en el sector energético, ya que en los últimos años ha ganado atención debido a su versatilidad y potencial para descarbonizar diversas industrias. La consultora Deloitte ha realizado una predicción, la cual dice que el hidrógeno superará al gas natural licuado (GNL) para finales de la década y se convertirá en un mercado de $1.4 mil millones de USD para el año 2050 [1]. En este contexto, México, con su abundancia de recursos renovables y una creciente conciencia ambiental, se encuentra en una posición privilegiada para liderar la producción de hidrógeno verde en la región. En el siguiente artículo revisaremos qué es el hidrógeno verde y cómo este puede ser un vector de cambio en el sector energético para México.

¿Qué es el hidrógeno verde y por qué es importante?

El hidrógeno, el elemento más simple y abundante en el universo, ha captado la atención global en los últimos tiempos debido a su potencial como una fuente versátil de energía y una materia prima clave en numerosas industrias. Este interés se fundamenta en varios factores significativos. En primer lugar, el hidrógeno ofrece un contenido energético notablemente alto, aproximadamente tres veces mayor que el de la gasolina convencional, lo que lo convierte en una opción atractiva para abordar los desafíos energéticos actuales y futuros.

Además de su alta densidad energética, la versatilidad del hidrógeno en términos de almacenamiento y distribución es un aspecto crucial. Puede ser almacenado y transportado de diversas maneras, lo que lo convierte en una opción adaptable para una amplia gama de aplicaciones, desde la movilidad hasta la industria química. Esta flexibilidad es esencial para aprovechar plenamente el potencial del hidrógeno como una alternativa viable y sostenible a los combustibles fósiles tradicionales.

Otro factor clave que impulsa el interés en el hidrógeno es su potencial para combatir el cambio climático. Su capacidad para actuar como un método de almacenamiento de energía para diversas fuentes de generación, incluidas las energías renovables, nucleares y los combustibles fósiles, lo convierte en un componente crucial de una red energética más sostenible y resistente. Esta capacidad para integrarse con una variedad de tecnologías de generación de energía es esencial para garantizar la estabilidad y la confiabilidad del suministro de energía en todo momento.

En cuanto a la producción de hidrógeno, existen diversos métodos y clasificaciones, cada uno con sus propias implicaciones ambientales y económicas. Mientras que los métodos tradicionales, como el hidrógeno gris y negro, son altamente productivos pero generan emisiones de gases de efecto invernadero, los enfoques más avanzados, como el hidrógeno verde y azul, prometen una producción más limpia y sostenible. En particular, el hidrógeno verde, producido mediante la separación de los componentes del agua (electrólisis) impulsada energéticamente por energía renovable, ha surgido como una opción especialmente atractiva, siendo promovido activamente por gobiernos y empresas que buscan reducir su huella de carbono y avanzar hacia una economía más limpia y sostenible [2].

El potencial de México para la producción de hidrógeno verde

México no cuenta aún con una estrategia de implementación de hidrógeno verde a pesar de que se encuentra en una posición privilegiada para convertirse en líder en el desarrollo del hidrógeno verde.

Siendo esta posición a causa de:

1. El país cuenta con un potencial de energía renovable bien distribuido.

2. México tiene una infraestructura energética bien desarrollada que podría facilitar eficazmente el desarrollo del hidrógeno verde.

3. Hay al menos un par de empresas internacionales que han visto el potencial para el desarrollo de hidrógeno verde en México y ya están ideando sus primeros proyectos piloto en el país.

4. El marco regulatorio energético existente permite el uso del hidrógeno como vector energético.

5. Las universidades y centros de investigación mexicanos han estado trabajando en tecnologías de hidrógeno desde la década de 1990.
   

Esto significa que México tiene la capacidad técnica para aprovechar en el desarrollo de proyectos industriales de hidrógeno verde. En México, dos asociaciones, la Asociación Mexicana del Hidrógeno (AMH2) y la Sociedad Mexicana del Hidrógeno (SMH), promueven la implementación del hidrógeno como fuente de energía. Aunque la producción nacional se centra principalmente en hidrógeno gris, se han identificado ocho proyectos de producción en el país, con seis empresas extranjeras y una empresa nacional en asociación con una extranjera.

Estos proyectos se enfocan en suministrar hidrógeno para la industria del amoníaco, el blending de gas natural e hidrógeno, y la producción de hidrógeno a partir de centrales fotovoltaicas (por medio de energía solar). Empresas como Dhamma Energy, Tarafert, HDF, Neptuno Solar, HY2GEN y H2V2 están involucradas en proyectos de producción de hidrógeno verde en diferentes partes del país, aprovechando la energía renovable para su producción. Además, la Comisión Federal de Electricidad (CFE) ha mostrado interés en producir hidrógeno verde, con planes de mezclarlo con gas natural para la generación de electricidad, incluyendo proyectos piloto en Sonora y Campeche, respaldados por el Fideicomiso Maestro de Energías Limpias (FIEL) y la colaboración con agencias estatales como la Agencia de Energía Puebla.

Beneficios económicos y ambientales

La inversión en la producción de hidrógeno verde ofrece una serie de beneficios económicos y ambientales significativos para México. Desde una perspectiva económica, esta inversión no solo impulsa la creación de empleo, sino que también estimula el crecimiento de la industria nacional. Grandes y pequeños proyectos están avanzando, con actores clave como Pemex y CFE liderando el camino. Pemex ha incorporado el hidrógeno verde en lugar del hidrógeno gris en su plan de negocios para los próximos años, marcando un cambio importante hacia la sostenibilidad en la industria energética del país.

El Ministerio de Energía y CFE también han incluido el uso de hidrógeno verde en plantas de ciclo combinado para la mezcla, combinándolo con gas natural, en el programa de desarrollo del sistema eléctrico nacional (PRODESEN). Ambos han señalado que el 30% de esta mezcla será de hidrógeno verde y el 70% de gas natural para el año 2036. Esta meta es ambiciosa pero refleja el compromiso del país con la transición hacia una energía más limpia y sostenible. La incorporación de hidrógeno verde en la matriz energética nacional no solo reducirá las emisiones de gases de efecto invernadero, sino que también diversificará y fortalecerá el suministro energético del país [5].

Además de los beneficios económicos, la producción de hidrógeno verde tiene importantes ventajas ambientales. Al utilizar fuentes de energía renovable para la electrólisis del agua, el proceso de producción de hidrógeno verde no emite gases de efecto invernadero, contribuyendo así a la reducción de la huella de carbono y a la mitigación del cambio climático. Esto es crucial para México, que enfrenta desafíos significativos en términos de contaminación del aire y cambio climático. Al reducir la dependencia de combustibles fósiles y promover la adopción de energías limpias, la producción de hidrógeno verde ayuda a mejorar la calidad del aire y a proteger el medio ambiente y la salud pública. Además, al impulsar la transición hacia una economía baja en carbono, México puede posicionarse como un líder regional en la lucha contra el cambio climático y contribuir al cumplimiento de los compromisos internacionales en materia de reducción de emisiones [3].

En ese sentido, cabe destacar que PEMEX es el mayor consumidor de hidrógeno en este país. "Actualmente, se consumen alrededor de 100,000 toneladas de hidrógeno, pero es gris. Eso es lo que pretendemos reemplazar con H2", dijo Israel Hurtado, Presidente y CEO de la Asociación Mexicana del Hidrógeno, quien también resaltó la potencial aparición de nuevas industrias centradas en la producción de electrolizadores, tanques de almacenamiento, tuberías, turbinas eléctricas alimentadas por hidrógeno y compresores, entre otros componentes cruciales [4].

Anteriormente, Hurtado destacó que varios estudios indican que México tiene la capacidad de lograr una reducción del 64% en los costos de producción de hidrógeno verde en comparación con otras naciones debido a su ubicación geográfica ventajosa y su potencial de energía renovable. El país, con acceso tanto al Pacífico como al Atlántico y un acuerdo de libre comercio con Estados Unidos y Canadá, podría considerar la exportación de hidrógeno verde a Europa o Asia.

Desafíos y oportunidades

La producción de hidrógeno verde en México enfrenta diversos desafíos, entre los cuales destaca la disponibilidad de agua en zonas áridas, como lo subraya Jacqueline Valenzuela, directora del Centro de Energía Renovable y Calidad Ambiental. Esta preocupación se intensifica dada la priorización del uso del agua para la población y la competencia en actividades productivas, como la agricultura, en regiones como Baja California Sur, donde la escasez hídrica es aguda. Además, la falta de regulaciones específicas y la necesidad de una inversión inicial considerable son barreras adicionales para la expansión de la producción de hidrógeno verde en el país.

Sin embargo, existen oportunidades para superar estos desafíos mediante políticas gubernamentales favorables y asociaciones público-privadas. La inclusión del hidrógeno en el Programa de Desarrollo del Sistema Eléctrico Nacional 2023-2037 marca un primer paso hacia la integración de esta tecnología en la matriz energética mexicana. Asimismo, la posibilidad de utilizar agua tratada en la producción de hidrógeno representa una alternativa parcial, aunque se requiere una mayor eficiencia y mantenimiento de las instalaciones. Promover la energía renovable, especialmente la solar en regiones como Baja California, emerge como una estrategia clave para impulsar la obtención de hidrógeno verde y reducir la dependencia de combustibles fósiles en el país [6].

El camino hacia un futuro energético sostenible

La transición hacia un sector energético más sostenible en México se podría ver impulsada por el potencial del hidrógeno verde, dada su capacidad para reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero y generar empleos. La industria mexicana muestra un claro potencial para ser líder en la fabricación de tecnologías relacionadas con el hidrógeno, desde turbinas de generación eléctrica hasta equipos de almacenamiento y transporte. Este potencial se extiende a la fabricación de vehículos con trenes motrices de hidrógeno, aprovechando el robusto ecosistema de fabricación automotriz del país. Además, la sustitución de combustibles fósiles por hidrógeno verde en diversos sectores, como el transporte público, la industria y la generación eléctrica, promete reducir significativamente las emisiones de CO2 en años futuros.

Sin embargo, para materializar este potencial, es crucial promover la inversión y la colaboración en el desarrollo de la industria del hidrógeno verde en México. Se necesitan políticas y regulaciones actualizadas que reconozcan los beneficios del hidrógeno y establezcan una estrategia nacional para su despliegue. Además, se requiere un financiamiento adecuado para acelerar el desarrollo del hidrógeno verde, con el respaldo de instituciones financieras públicas y privadas. Es esencial también promover la capacitación y el desarrollo de talento calificado en el campo del hidrógeno verde, mediante programas de formación y alianzas académico-industriales. Asimismo, se deben aprovechar las experiencias internacionales y las mejores prácticas para orientar el desarrollo de proyectos de hidrógeno verde en el país, al tiempo que se superan los desafíos locales, como la disponibilidad de agua en zonas áridas y la falta de regulaciones específicas.

En conclusión, el hidrógeno verde representa una oportunidad única para transformar el sector energético de México hacia la sostenibilidad, con beneficios económicos y ambientales significativos. Sin embargo, para aprovechar plenamente este potencial, se requiere un compromiso sólido tanto del gobierno como del sector privado para promover la inversión, la colaboración y el desarrollo de capacidades en la industria del hidrógeno verde. Es hora de actuar de manera decisiva para construir un futuro más limpio y sostenible para México y el mundo.

Referencias

[1] Deloitte. (s/f). New Deloitte report: Emerging green hydrogen market set to help reshape global energy map by end of decade, creating US$1.4 trillion market by 2050. Recuperado de https://hydrogen-central.com/new-deloitte-report-emerging-green-hydrogen-market-set-help-reshape-global-energy-map-by-end-of-decade-creating-us1-4-trillion-market-by-2050-2/

[2] La Sociedad de Cooperación Técnica Alemana en alemán (GIZ). (s/f). Green Hydrogen in Mexico: Towards the decarbonization of the economy: Volume I - III.

[3] La Sociedad de Cooperación Técnica Alemana en alemán (GIZ). (s/f). Green Hydrogen in Mexico: Towards the decarbonization of the economy: Volume IV - VII.

[4] Dilge, K. (2024, 18 de enero). Green Hydrogen Projects Garner US$20 Billion Investment in Mexico. Mexico Business News. Recuperado de [https://mexicobusiness.news/energy/news/green-hydrogen-projects-garner-us20-billion-investment-mexico]

[5] Ordaz, Y. (2023, 29 de mayo). Prodesen estima que ciclos combinados trabajarán con mezcla de 30% hidrógeno para 2036. Milenio Noticias.

[6] Friedrich Ebert Stiftung. Desafíos del hidrógeno verde (FES transformación) (2023, 23 de noviembre) Recuperado de [https://library.fes.de/pdf-files/bueros/mexiko/20738.pdf]