Hidrógeno Verde: Oportunidad para liderar la descarbonización de Costa Rica

El fuerte impacto económico generado por la emergencia sanitaria del COVID-19, aunado a una década crítica para enfrentar el cambio climático, ha motivado a muchos países a apuntar hacia la “recuperación verde”, utilizando el concepto de “reconstruir mejor”. Esto es, aprovechar el proceso de recuperación a través de cambios estructurales, usualmente difíciles de llevar a cabo ante la ausencia de eventos disruptivos, y tomar en cuenta en el diseño el impacto de futuros riesgos referentes al cambio climático[1].

Los países de la Unión Europa, con el Acuerdo Verde, ven el momento como una gran oportunidad para reanudar la actividad económica y acelerar los cambios hacia una economía descarbonizada en el 2050[2]. El caso es similar en Estados Unidos recientemente vuelve al Acuerdo de Paris[3], con intenciones de llevar a cabo un ambicioso plan de inversiones para comenzar una revolución de energía limpia.

La urgencia de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y la caída en el costo de las energías renovables le han dado al hidrógeno verde un gran impulso, particularmente para los llamados sectores ‘difíciles de descarbonizar‘. Estos sectores incluyen las industrias intensivas en energía como cemento, hierro y acero, los productos químicos, el transporte marítimo, los camiones pesados y la aviación, los cuales son responsables de aproximadamente un tercio de las emisiones globales de CO2[4].

Actualmente, la demanda mundial de hidrógeno es de alrededor de 70 millones de toneladas anuales, principalmente para refinería, amoníaco, metanol y metales, habiéndose triplicado desde 1975, y por las razones mencionadas continuará en crecimiento6. Sin embargo, cabe notar que 96% del hidrógeno actualmente es producido por combustibles fósiles, al cual se le llama hidrogeno marrón o gris, generando 830 millones de toneladas de CO2 al año.

Para alcanzar la descarbonización de las economías, será crítico generar la oferta necesaria de hidrógeno verde para las nuevas aplicaciones de este vector energético. El hidrógeno verde se genera mediante la electrólisis del agua utilizando electricidad procedente de fuentes de energía renovables. El hecho que todos los países están optando por bajar sus emisiones, así como la rápida disminución de los costos de la energía renovable, hace que la década de 2020-2030 vea un crecimiento acelerado en el desarrollo y producción de este tipo de hidrógeno[5].

Varios países han presentado estrategias nacionales de hidrógeno como parte del compromiso para descarbonizar sus economías[6]. Algunos están conscientes de que su recurso energético renovable no será suficiente para generar el hidrógeno necesario para cumplir sus compromisos, y deberán recurrir a importaciones. Por ejemplo, el gobierno de Japón ha declarado su intención de desarrollar cadenas de suministro para importar 300,000 toneladas anuales de hidrógeno para el año 2030[7]. De similar manera, el gobierno de Alemania espera utilizar de 2 a 3 millones de toneladas anuales de hidrógeno para el 2030, y solo planea producir 300,000 toneladas anuales de hidrógeno verde con fuentes propias de energía renovable[8]. Otros países se enfrentarán a retos similares.

 En este contexto global, ¿Qué oportunidades tiene Costa Rica para aprovechar el gran potencial del hidrógeno verde?

Costa Rica se destaca por su matriz eléctrica limpia y por su impulso para descarbonizar su economía en las próximas décadas. Estas condiciones plantean la gran oportunidad para que el país desarrollar el mercado del hidrógeno verde. Al hacer esto, Costa Rica podría:

1. Aprovechar su matriz eléctrica y potencial de fuentes renovables. Con expectativas de incrementos en demanda del hidrógeno verde en las próximas décadas, Costa Rica puede considerar el uso de su matriz energética limpia para convertirse en exportador. Desde el 2015, Costa Rica ha logrado generar más del 98% de su electricidad con fuentes de energía renovable como la hidroeléctrica, eólica, geotérmica y solar[9] y tiene una capacidad instalada con renovables que supera la demanda eléctrica y que podría utilizarse para generar hidrógeno verde. Adicionalmente, Costa Rica cuenta con un gran potencial energético renovable total identificado en el país, aún no utilizado[10].

2. Descarbonizar parte del transporte. En el año 2019 la electricidad solo representó el 21% de la energía total consumida en el país, mientras que 65% vino de productos derivados del petróleo[11]. El sector de transporte consumió 61% de la energía secundaria consumida y representó el 69% de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en el país. La gran dependencia del sector transporte en productos derivados del petróleo es uno de los problemas más importantes actualmente, y es uno de los ejes del Plan de Descarbonización del país. El hidrógeno puede ser particularmente útil para la descarbonización del transporte pesado y de largas distancias.

3. Crear una nueva industria. El hidrógeno verde representa una oportunidad de innovación para Costa Rica, de desarrollo de infraestructura, de nuevas aplicaciones y desarrollo de capital humano y puede posicionar al país como un pionero de este vector energético a nivel mundial, permitiéndole desarrollar nuevos mercados, empleos verdes e ingresos para el país.

Dicho esto, ¿Cómo está avanzando Costa Rica?

Considerando sus ventajas comparativas, el país ha tenido durante los últimos años importantes avances en el desarrollo del hidrógeno verde, como se presenta a continuación:

• Ad Astra Rocket Company implementó la primera planta piloto de generación y dispensado de hidrógeno verde en el país y en la región Centroamericana. El proyecto muestra la factibilidad técnica de generación de hidrógeno verde a partir de la electrólisis del agua utilizando energía renovable. El hidrógeno verde es utilizado en cuatro vehículos livianos de celdas de combustible (FCEV) y en un bus. Actualmente se encuentra en fase de expansión para aumentar su capacidad de almacenamiento y presión de dispensado, aumentando las autonomías de los vehículos
• El MINAE desarrolló un “Plan de Acción Interinstitucional para propiciar el uso del hidrógeno en el sector transporte”[12]. Además, conformó, la Comisión de Hidrógeno integrada por diferentes representantes de instituciones del sector energético y su implementación se incluyó en el Plan Nacional de Energía 2015-2030 y en el Plan Nacional de Descarbonización.
• Por medio del Instituto de Normas Técnicas de Costa Rica (INTECO), se creó el Comité Técnico Nacional de Hidrógeno, para la adecuación de las normas y estándares internacionales técnicos utilizados para el diseño de plantas de generación, almacenamiento, transporte, y distribución de hidrógeno verde.
• El Banco Interamericano de Desarrollo (BID) está apoyando a Costa Rica a avanzar en la senda del hidrógeno verde. La Cooperación Técnica: “Camino a la Descarbonización: Promoviendo la Economía de Hidrógeno en Costa Rica”, ha permitido: 
  • La creación de la Alianza por el Hidrógeno, conformada por más de 20 actores privados y públicos, entre ellos Siemens, Cummins, Fundación CRUSA, Ad Astra Rocket Company, Toyota CR (Purdy Motor), ICE, RECOPE, para promover el desarrollo de oportunidades de negocio en el sector del hidrógeno verde.
  • Estudios para comparar las tecnologías de vehículos eléctricos: baterías, e hidrógeno: Análisis de Ciclo de Vida, queconcluye que el impacto ambiental de la producción, importación, y uso, de ambas tecnologías es comparable; y del Costo Total de Posesión que concluye que cada tecnología tiene un nicho particular en el transporte. En el caso de vehículos de batería, sería el transporte de carga ligera, mientras que, para vehículos de hidrógeno, transporte de carga pesada.

Los siguientes pasos

Para facilitar la adopción de esta tecnología, la Agencia Internacional de Energía (IEA) recomienda, entre algunas estrategias: i) Estimular la demanda comercial de hidrógeno verde; ii) Eliminar las barreras regulatorias innecesarias, y iii) establecer una visión a largo plazo, con políticas concretas, estableciendo al hidrógeno verde como una tecnología necesaria para la descarbonización.

En este contexto, con apoyo del BID, se están realizando estudios para evaluar el potencial de la demanda del mercado nacional e internacional y el potencial de oferta de Costa Rica. Los estudios también buscan cuantificar los impactos macroeconómicos que tendría la participación de Costa Rica en la incursión de esta tecnología. Se continuará con estudio de brechas (regulatorias, técnicas, formación de nuevas capacidades y financieras) para viabilizar el desarrollo de la industria del hidrogeno en el país.

Adicionalmente, el Gobierno de Costa Rica, a través del Ministerio de Energía y Ambiente (MINAE) está trabajando con el BID para elaborar la Estrategia Nacional del Hidrógeno y Hoja de Ruta, con el fin de utilizarlas como herramienta de coordinación entre las partes interesadas tanto del sector público como privado, nacional e internacional, y así llegar a un acuerdo en los objetivos, responsabilidades, barreras a eliminar, e incentivos a ser implementados.

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[1] Políticas de recuperación verde y potenciales aplicaciones en América Latina Blog: Energía para el Futuro, BID

[2] Plan de recuperación verde: ¿qué es? ¿Y cómo se implementa? Blog: Energía para el Futuro, BID

[3] Secretary-General welcomes US return to Paris Agreement on Climate Change United Nations News

^[4] Heavy industries have a vital role to play in fighting climate change World Economic Forum

[5] Hydrogen: A Renewable Energy Perspective. IRENA

[6] Path to Hydrogen Competitiveness: A Cost Perspective Consejo Mundial de Hidrógeno

[7] Basic Hydrogen Strategy, Consejo ministerial de Energía Renovable, Hidrógeno, y Temas Relacionados de Japón.

[8]  The National Hydrogen Strategy Gobierno Federal de Alemania.

[9] Informes Anuales de Generación y Demanda Eléctrica 2015-2019. CENCE, ICE.

[10] Plan de expansión de la generación eléctrica 2018-2034, Instituto Costarricense de Electricidad.

[11] Balance Energético Nacional 2018, Secretaría de Planificación Subsector Energía.

[12] Plan de Acción Interinstitucional para propiciar el uso del hidrógeno en el sector transporte. Comisión de hidrógeno