¿Cómo garantizar la distribución de hidrógeno (H2) para un sector del transporte de mercancías descarbonizado?

Para las principales economías del mundo, el gasóleo está en vías de desaparición, como contribución a la consecución de los compromisos adquiridos en la COP21: 1) fin de los recursos de combustibles fósiles 2) urgencia del cambio climático. Una de las soluciones más prometedoras para descarbonizar el transporte es el uso de pilas de combustible de hidrógeno. Sin embargo, es necesario un aumento sustancial del nivel de producción de gas de hidrógeno para apoyarlo, especialmente cuando se trata de hidrógeno verde, cuya producción es hoy insignificante. Además, las redes de distribución de H2 son actualmente muy limitadas. Más que una red nacional o internacional tradicional, la respuesta puede ser una red multilocal.

Eurostat y la OCDE, prevén que el transporte por carretera en Europa crezca un 82% entre 2015 y 2050. Por lo que, hay que encontrar soluciones para gestionar esta cantidad de tráfico en nuestras carreteras. La cuestión clave es el nivel de emisiones contaminantes que podría generar. Aparte de la congestión debida a los volúmenes de vehículos, una cuestión importante que hay que resolver es limitar los GEI (gases de efecto invernadero = CO2) y los contaminantes atmosféricos relacionados con el transporte. Se calcula que entre el 8 y el 10% de las emisiones de GEI se deben a actividades específicas del transporte de mercancías.

En Europa, y en general en todo el mundo, es urgente dejar de depender de los vehículos diésel para respetar el acuerdo de la COP21. En el caso de los turismos, los coches eléctricos con batería o la combustión de gas natural pueden constituir una gran parte de la solución. Sin embargo, es poco probable que este sea el caso de los camiones pesados. El hidrógeno y las diferentes alternativas, a saber, el biogás, los biocombustibles y la electricidad también en parte, son el camino a seguir; donde el H2 es necesario para completar estas soluciones, especialmente prometedoras para los camiones pesados y de larga distancia.

De hecho, las pilas de combustible de hidrógeno son una de las opciones de descarbonización más prometedoras para camiones, autobuses y vehículos comerciales. Requieren muchos menos elementos de tierras raras, como materias primas, en comparación con las baterías y los motores de combustión interna (ICE). Sin embargo, ofrecen la misma autonomía y velocidad de repostaje.

Todos los principales operadores de la fabricación de camiones y del sector de los vehículos industriales en general están empezando a invertir en soluciones sostenibles y viables. Una parte fundamental de este proceso es la construcción de la red, necesaria para repostar los camiones de los operadores logísticos.

En Europa, los principales agentes se han reunido para estudiar cómo implantar las redes de hidrógeno. Las regiones europeas colaboran para imaginar corredores de H2 en las principales rutas de transporte de mercancías. Por ejemplo, Valonia, en el sur de Bélgica, trabaja con Occitanie, en el suroeste de Francia, y con Aragón y Cataluña, en el norte de España. Otras regiones pioneras son las del corazón industrial de Alemania y las del este y centro de Francia. Los fabricantes de camiones y equipos, los operadores de transporte, los proveedores de infraestructuras y los inversores en infraestructuras también forman los equipos que estudian estas cuestiones.

Los países están invirtiendo tiempo y dinero. Por ejemplo, Alemania ha invertido recientemente nueve mil millones de euros dentro de un paquete de incentivos, y aspira a convertirse en el primer proveedor mundial de hidrógeno. España tiene previsto desplegar entre 5.000 y 7.500 vehículos de pila de combustible de hidrógeno para 2030, con una hoja de ruta a más largo plazo (2050) y una inversión total de nueve mil millones de euros. Otros países que lideran el proceso son Japón, Corea del Sur, Estados Unidos y China.

El nivel de inversión es significativamente superior al de los diez años anteriores, cuando las inversiones no superaban los 800 millones de euros para todos los países juntos. Esto representa un claro cambio de escala y de ambición.

Este entusiasmo es compartido por los operadores industriales de otros sectores, hacia la descarbonización del transporte mediante pilas de combustible de hidrógeno. Abundan los planes, anuncios e inversiones. Los ejemplos en la industria del transporte (aéreo, marítimo, ferroviario) son demasiado numerosos para enumerarlos. Entre ellos se encuentran Airbus para los aviones, Samsung Heavy Industries para los barcos y el operador ferroviario nacional francés SNCF, para los trenes propulsados por hidrógeno.

Otra cuestión que queda por resolver es sobre la producción y distribución de hidrógeno. La reducción de las emisiones nocivas de los camiones que funcionan con hidrógeno sólo resuelve una parte del problema, si la producción de H2 es en sí misma una fuente de contaminación.

El hidrógeno se clasifica por códigos de color, desde el blanco (de origen natural y casi imposible de capturar) hasta el gris. Por un lado, el hidrógeno gris procede de recursos fósiles y el proceso de producción emite CO2. Además, representa la mayor parte de la producción actual y emite unos 9,3 kg de CO2 por kg de hidrógeno producido. Por otro lado, el hidrógeno azul capta y almacena el CO2, mitigando el impacto medioambiental.

Una forma más limpia de producir hidrógeno es un proceso llamado electrolisis del agua – usando electricidad para descomponer H20 en gas de hidrógeno y oxígeno. Cuando se produce utilizando electricidad, generada a partir de fuentes renovables, se clasifica como hidrógeno verde, que actualmente representa alrededor del uno por ciento de la producción de hidrógeno.

Uno de los aspectos más difíciles son los costes de distribución. Este gas es demasiado ligero, su almacenamiento, compresión y su canalización requiere una sólida y bien -planificada infraestructura- un gran centro y una versión pequeña. Además, sin el despliegue masivo de una red de combustible de hidrógeno, el uso generalizado de esta tecnología para camiones será imposible.

El pensamiento actual en términos de producción de hidrógeno, almacenamiento y entrega conduce a dos posibles soluciones. La primera solución, se puede producir de forma centralizada en una gran planta de producción para luego transportarlo a estaciones de servicio. De forma similar se aplica al diésel hoy en día. Además, esta posibilidad tiene ventajas de costes en lo que las instalaciones de producción se refiere, pero hay que tener en cuenta los costes que tendría para el transporte. Para ello, se podrían construir oleoductos, o usar camiones para entregarlo, aunque éstos tienen el riesgo de emitir más contaminantes.

Como alternativa a esta primera solución, el hidrógeno puede producirse en pequeñas superficies, usando paneles solares para el autoconsumo. Los costes son menores pero no se puede escalar. Además, los costes de transporte se eliminarían.

Una solución semidescentralizada puede reducir los costes de producción y ofrecer ventajas medioambientales considerables como beneficio adicional. Esto se basa en el concepto de centros de producción de hidrógeno en los almacenes logísticos a partir de paneles solares. Esta es una solución que entusiasma a FM Logistic, y que además está investigando a través del proyecto H2 Hub.

Dada a la generosa superficie de techo, los almacenes amplios son ubicaciones ideales para producir energía libre de carbono a través de paneles solares. Estos centros logísticos, son centros de almacenamiento y distribución, con constante llegadas y salidas de vehículos, que los vinculan con lugares cercanos y lejanos. Usando estos almacenes, se podría establecer una red de estaciones de producción de hidrógeno, con una estación principal que pueda abastecer a las estaciones auxiliares. El modelo económico investigado por FM Logistic se basa en abastecer no solo los camiones de larga distancia, sino también una mayor variedad de vehículos, sirviendo a las comunidades de alrededor del sitio de logística.

Este enfoque progresista muestra como FM Logistic está encontrando soluciones logísticas, para facilitar la transición a la energía verde, descarbonizando el transporte mediante el uso de baterías de hidrógeno. Por ultimo, es necesario trabajar junto a los cliente y OEM, para obtener acceso a los camiones y poder probar las iniciativas.