El hidrógeno se convierte en una cuestión geopolítica para Francia

Este documento de trabajo también está disponible en inglés en el sitio web del Groupe d’études géopolitiques.

Los combustibles fósiles son, actualmente, la principal fuente de energía en Europa. El petróleo y sus derivados, el gas y el carbón representan más del 65 % (70 % en 2021 ¹) del consumo final de energía. Además de contribuir al cambio climático, estos combustibles fósiles no le permiten a Europa garantizar su independencia energética: en 2020, incluso antes de que Rusia invadiera Ucrania, el 96 % del abastecimiento de petróleo se cubría con importaciones (de las cuales el 26 % procedía de Rusia; desde entonces, hemos bajado en un 5 %); el 84 % del gas natural era importado (del cual el 43 % procedía de Rusia; ahora en 15 %) y el 36 % del carbón (del cual alrededor del 50 % procedía de Rusia). En 2023, la dependencia energética de los países de la UE de las importaciones de recursos fósiles seguirá siendo importante y representará probablemente más del 90% de los recursos petrolíferos y más del 80% de los recursos de gas natural. La suspensión de las importaciones de combustibles fósiles de Rusia se ha cubierto con un aumento de las importaciones de Estados Unidos, de Noruega y del Reino Unido, con un incremento de las importaciones de gas natural licuado en particular ².

El reto de abandonar el consumo de combustibles fósiles es, por lo tanto, una cuestión de carga triple: soberanía energética, descarbonización y sostenibilidad. El uso del hidrógeno se ha identificado, claramente, como esencial para alcanzar nuestros objetivos de sostenibilidad. En efecto, amplios sectores de la economía no llegan a electrificarse y necesitan un sustituto de combustibles fósiles líquidos y de gas para usos que la electricidad (y las baterías) no pueden satisfacer de manera eficaz. El mercado mundial del hidrógeno es ya una realidad, con un valor de más de 100000 millones de euros y más de 80 millones de toneladas ³, principalmente, para refinamiento y producción de fertilizantes. En este sentido, el hidrógeno presenta una serie de ventajas, ya que puede contribuir a descarbonizar las industrias de alto consumo energético –al sustituir, solo o recombinado, el gas natural, el carbón y el petróleo– y los transportes intensivos y pesados en situaciones en las que la electrificación con baterías es demasiado voluminosa (de 2.5 a 3 veces mayor), demasiado pesada y demasiado larga de recargar (unos minutos frente a unas decenas de minutos o unas horas). El hidrógeno también permite mejorar la posición de Europa en materia de soberanía energética y reutilizar parcialmente las infraestructuras de gas (o petróleo) existentes. Permite aprovechar la gran disponibilidad de recursos renovables y de tierras en ciertas regiones del mundo e importarlos a países con gran demanda (Europa, Japón, Corea, etcétera), en forma de hidrógeno o de sus derivados (amoníaco y metanol), lo que multiplica, así, las fuentes de abastecimiento y refuerza la capacidad de «friend-shoring» de nuestra energía. En este sentido, las opciones estratégicas sobre el desarrollo de nuestra combinación energética, y, en particular, el componente del hidrógeno, se están convirtiendo en nuevas palancas geopolíticas, claramente identificadas como tales por nuestros principales socios europeos y por la placa del noreste asiático. 

Esta sustitución de nuestros combustibles fósiles por hidrógeno (y sus derivados) y electrones es sistémica porque ofrece una vía hacia un modelo energético bajo en carbono que funciona. Este cambio de paradigma exige actuar ahora –en las infraestructuras de producción, de distribución y de uso– para hacer posible el cambio en las próximas dos décadas. De aquí a 2050, el camino hacia la independencia energética de Europa podría suponer la utilización de 40 a 60 millones de toneladas ⁴ de hidrógeno, de las cuales de 2 a 4 millones de toneladas van para Francia, es decir, de 2 a 6 veces el consumo actual, según las previsiones de la Comisión Europea. 

De aquí a 2050, el camino hacia la independencia energética de Europa podría suponer la utilización de 40 a 60 millones de toneladas de hidrógeno, de las cuales de 2 a 4 millones de toneladas van para Francia

PIERRE-ETIENNE FRANC

La invasión rusa de Ucrania reveló las debilidades del modelo energético de la Unión Europea. Por eso, en mayo de 2022, la Comisión Europea propuso un plan destinado a ponerle fin a nuestra dependencia de los hidrocarburos rusos de aquí a 2030 y a alcanzar la neutralidad de carbono en 2050. Para lograrlo, REPowerEU prevé actuar sobre una serie de palancas: el ahorro energético, la diversificación de las fuentes de suministro, la aceleración del despliegue de energías renovables y la reducción del consumo de combustibles fósiles en la industria y el transporte. 

El plan incluye acelerar la producción europea de hidrógeno y aplicar estrategias de importación con nuestros socios del Mediterráneo (gasoductos) y más allá (amoníaco). El plan de la Comisión se basa en la utilización de 20 millones de toneladas de hidrógeno bajo en carbono de aquí a 2030, cubiertas por la producción europea (50 %) y las importaciones (50 %). Estas 20 millones de toneladas de hidrógeno renovable sustituirían, según los usos, entre 25000 y 50000 millones de m³ de gas natural ⁵ (es decir, entre el 10 % y el 15 % del gas natural consumido en Europa). Aunque su programa sigue siendo optimista, esta ambición se ve reforzada por el contexto energético, geopolítico y climático.

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El desarrollo de una estrategia multifuente de acceso a los recursos de hidrógeno parece ser una vía sostenible para reforzar la soberanía energética europea y francesa y para preservar la competitividad de las industrias de alto consumo energético del continente. Más allá de la concienciación, el éxito de esta estrategia depende de decisiones firmes y decididas. También, nos permitirá relanzar y profundizar nuestro diálogo estratégico con algunos de los principales países del Mediterráneo y de Medio Oriente. 

Producción de hidrógeno bajo en carbono en Europa y Francia

Producir 10 millones de toneladas de hidrógeno en suelo europeo de aquí a 2030 requiere la fabricación e instalación de 100 GW ⁶ de capacidad de electrólisis, así como el despliegue masivo de energías renovables y nucleares para garantizar la sostenibilidad del hidrógeno. 

La producción masiva de electrolizadores es el primer obstáculo para el desarrollo de una industria europea fuerte e independiente. Se está planificando el despliegue de plantas de producción de electrolizadores con una capacidad total de 20 GW/año, es decir, multiplicar por 10 la capacidad de producción de aquí a 2025. Al mismo tiempo, para seguir el ritmo de la oferta, es necesario duplicar cada año la capacidad de producción de hidrógeno por electrólisis hasta 2030, suponiendo que, en 2024, ya hayamos alcanzado los 2 GW de capacidad instalada. La consecución de este objetivo depende, desde hace tiempo, del arbitraje de los PIICE (proyectos importantes de interés común europeo), cuyos procesos de validación y versiones nacionales han sido muy largos en estas fases iniciales ⁷. Para ganar esta carrera, Francia puede adelantarse intensificando el apoyo para los proyectos de «gigafactorías» más ambiciosos. Además del apoyo previsto para la inversión, el financiamiento podría adoptar la forma de garantías de acceso a los CCFD ⁸ para darles una ventaja competitiva a los actores que decidan instalarse en Francia. 

La producción masiva de electrolizadores es el primer obstáculo para el desarrollo de una industria europea fuerte e independiente.

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La normativa europea aún es imprecisa en cuanto a la transformación de la producción de hidrógeno existente, aunque prevea el paso al hidrógeno descarbonizado para las futuras necesidades industriales o a los combustibles de transporte sostenibles. Podría completarse con normativas nacionales que, en el marco de una agenda clara, condicionaran el funcionamiento de las unidades de producción de hidrógeno a partir de gas natural bajo la ejecución de los proyectos necesarios de captura y almacenamiento de carbono. Para las operaciones de cambio a tecnologías de electrólisis, es esencial contar, evidentemente, con mecanismos de apoyo en forma de contratos plurianuales que, durante los 10 primeros años de funcionamiento de las primeras unidades a gran escala instaladas (100 MW o más), cubran total o parcialmente el costo adicional del hidrógeno verde en comparación con el hidrógeno gris mediante un mecanismo indexado a un precio creciente del CO2 evitado ⁹. Tales mecanismos, actualmente, en debate, son, en última instancia, similares en sus efectos al puesto en marcha en Estados Unidos (Inflation Reduction Act) y podrían limitarse fácilmente en términos de compromiso financiero para las autoridades públicas y, al mismo tiempo, las normativas europeas y nacionales obligan a pasar a una referencia de hidrógeno verde o bajo en carbono. 

Refuerzo de las infraestructuras de producción de electricidad con bajas emisiones de carbono 

La demanda de hidrógeno refuerza la necesidad de energías renovables y nucleares. De hecho, esta dinámica de apoyo a la producción de hidrógeno sin carbono en suelo europeo sólo puede funcionar de manera virtuosa si va acompañada de un aumento de la capacidad de producción de electricidad sin carbono. Esta aceleración de la producción de electricidad pasa por la simplificación de procedimientos de autorización y por la aceleración del desarrollo de la capacidad de producción en alta mar. 

Para 2030, la producción de hidrógeno sin carbono requerirá casi un tercio de la nueva capacidad solar instalada, casi el 10 % de la capacidad eólica terrestre y el 50 % de la capacidad eólica marina, suponiendo que Europa se ciña a su programa de despliegue de capacidad de energías renovables ¹⁰, que implica desplegar casi 3 veces la capacidad solar instalada (+ 420 GW), más de 2.5 veces la eólica terrestre (+ 420 GW) y más de 5 veces la eólica marina (+ 60 GW). El calendario es muy apretado; los proyectos suelen ser difíciles de ejecutar y el costo de la electricidad no siempre es tan competitivo como debería.

Para 2030, la producción de hidrógeno sin carbono requerirá casi un tercio de la nueva capacidad solar instalada, casi el 10 % de la capacidad eólica terrestre y el 50 % de la capacidad eólica marina, suponiendo que Europa se ciña a su programa de despliegue de capacidad de energías renovables

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Importar lo que no es accesible en Europa haciendo de Francia una encrucijada para las energías verdes y bajas en carbono 

Parece poco probable que el paulatino alejamiento de nuestro continente de un modelo energético basado en los combustibles fósiles conduzca a una ruptura absoluta con una forma de dependencia energética. Sin embargo, sí tenemos la oportunidad de diversificar y renovar nuestras fuentes de suministro porque el hidrógeno y sus derivados permiten almacenar y transportar las energías renovables que se producen en abundancia y a menor costo en las geografías que mejor se prestan a ello. REPowerEU prevé importar 10 millones de toneladas de hidrógeno a través de tres corredores: el mar del norte (Noruega, Reino Unido), el norte de África y el Golfo y, potencialmente, Ucrania. 

Francia también tendrá que encontrar recursos alternativos para satisfacer las necesidades de su transporte e industria y sustituir gradualmente parte de su petróleo y gas. Por razones de tiempo y competitividad, la base de electricidad nuclear no parece suficiente, en un futuro próximo, para sustituir una parte creciente de nuestras necesidades de combustibles fósiles, mientras que la red de transporte y de distribución y la producción deben reforzarse para apoyar la electrificación de usos (transporte, residencial, ciertas industrias), incluso, antes de tener en cuenta las necesidades relacionadas con el hidrógeno. Esto significa planificar el uso de fuentes alternativas y competitivas de hidrógeno procedentes de zonas geopolíticamente diversas y favorables. 

En este contexto, y para que Francia se beneficie, también, de esta dinámica que se acelera en el norte y el sur de Europa, convendría ampliar, en Europa, el papel de H2 Global, la agencia alemana que financia las importaciones de hidrógeno. También, se podría tratar de aumentar los recursos y el alcance del «Banco Europeo del Hidrógeno». En este contexto, son importantes los proyectos de reconversión progresiva de las redes europeas de gas (y, posiblemente, también de petróleo), que constituyen la columna vertebral del abastecimiento de nuestras industrias y transportes, y de la electrificación de nuestras necesidades, para la que ya existen planes de redimensionamiento de redes. Desarrollar una infraestructura de acceso a los recursos de hidrógeno/amoníaco es el principal medio para abrir, lo más ampliamente posible, las fuentes de acceso a las energías del mañana, para no depender sólo de algunos países ni de nuestra propia red eléctrica nada más. Hay que preparar la industria para las energías complementarias del gas, del gas natural licuado y del petróleo utilizando las redes existentes y garantizando que las actividades de transformación primaria y secundaria de las industrias intensivas en energía sigan localizándose, en su mayor parte, en suelo francés y europeo. 

Francia puede aprovechar su posición geográfica para desarrollar una soberanía del acceso.

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En este contexto, Francia puede aprovechar su posición geográfica para desarrollar una soberanía del acceso. Francia podría, así, desempeñar un papel especial entre productores y consumidores. Situada en el corazón de Europa, podría convertirse en una encrucijada para el abastecimiento y la distribución de las energías verdes competitivas que se encuentran en su sur o en sus puertos. Esta estrategia aceleraría el proyecto energético europeo y reforzaría la capacidad de Francia para conservar sus industrias intensivas en energía. La soberanía de acceso debe combinar tres criterios, que Francia tiene la suerte de poseer: la capacidad de realizar sus propias sustituciones en caso de crisis (producción nuclear o renovable local y dominio de las tecnologías del hidrógeno); la diversidad de infraestructuras de acceso –tuberías y terminales portuarias con las fachadas atlánticas del mar del norte y del Mediterráneo– y la aceleración de la ejecución de proyectos de corredores transeuropeos (H2 Med, Bar Mar y aguas arriba hasta Alemania); la diversidad de fuentes potenciales de suministro de energía. El amplio abanico de fuentes potenciales de suministro de energía baja en carbono muy próximas (Europa del Sur, del Este y del Norte, África del Norte y Medio Oriente) que deberían conectarse a Francia para permitirle convertirse en una encrucijada europea de acceso a estas energías. 

En la actualidad, las grandes infraestructuras portuarias del norte de Europa persiguen con ahínco esta posición y la demanda se desarrolla paralelamente a un esfuerzo muy activo de estructuración de fuentes de abastecimiento.

Las variaciones en el precio del acceso al hidrógeno renovable o con bajas emisiones de carbono oscilan entre 3 y 7 euros por kilogramo en función de las fuentes y los vectores utilizados. Los activos nucleares existentes podrían alcanzar precios muy competitivos, en función de las estrategias de tarificación y asignación que se elijan para estos electrones. Sin embargo, dado que el conflicto sobre el uso de electrones bajos en carbono se está convirtiendo en el principal problema de nuestra combinación energética en el futuro, además del conflicto sobre el uso del suelo que ya está limitando las opciones de desarrollo de nuestros territorios, parece apropiado aliviar la limitación manteniendo estrategias de importación selectiva de países cercanos. Las fuentes renovables combinadas (eólica y solar) en el sur de Europa y en torno al Mediterráneo ofrecen las perspectivas más competitivas hoy en día.

Éste es el reto de esta década para el sector del acero y de los fertilizantes y para la industria química del amoníaco y el metanol, que, ahora, tienen que elegir entre importar energía verde asequible o trasladar todo el proceso de producción a donde se encuentre aportando importantes reservas de conocimientos técnicos, de tecnología y de puestos de trabajo. Lo que tenemos por delante es una sustitución gradual de los costos laborales por la energía verde como factor profundo de la deslocalización de las cadenas de valor. Si, mañana –lo que ya es muy probable–, las pautas europeas RED III condicionan la producción de la industria pesada bajo la utilización de energías bajas en carbono (lo que confirma la importancia de la energía nuclear como complemento de las energías renovables y del papel transitorio de las tecnologías CAC, que facilitan la transición de los combustibles fósiles a la energía descarbonizada), los grandes centros que consumen mucha energía se verán obligados a pasar a procesos de hidrógeno o a iniciar una transformación primaria ecológica (amoníaco, HBI en el acero, metanol) en los países más competitivos. 

Si Europa y Francia contribuyen a mantener estos procesos en Europa -siguiendo el ejemplo de España con los grandes centros integrados de Asturias-, con una proporción de energía importada -que, al final, será, probablemente, menor que nuestra dependencia actual de los combustibles fósiles-, todo el sector de producción podría radicar en Europa a largo plazo. La capacidad de autoproducción de hidrógeno en suelo nacional para las industrias estratégicas y para las necesidades indispensables -transportes pesados y ligeros de larga distancia, en particular- es compatible con el desarrollo del acceso soberano y le permite a la industria francesa, intensiva en energía, disponer de bases de aprovisionamiento diversificadas. 

La capacidad de autoproducción de hidrógeno en suelo nacional para las industrias estratégicas y para las necesidades indispensables -transportes pesados y ligeros de larga distancia, en particular- es compatible con el desarrollo del acceso soberano y le permite a la industria francesa, intensiva en energía, disponer de bases de aprovisionamiento diversificadas. 

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El uso de las tecnologías del hidrógeno permite ampliar las fuentes de importación más allá del círculo EEUU-Rusia-Medio Oriente-Noruega, ya que obtener energía renovable siempre es posible en el propio país, a riesgo de los costos. Ésta es una gran diferencia con respecto a los combustibles fósiles. En la era fósil, la soberanía de acceso es más delicada porque los recursos fósiles no se pueden inventar, lo que limita la diversidad de las fuentes de suministro para determinados países. Las energías renovables (combinadas con la energía nuclear cuando tengamos la capacidad y los conocimientos para dominarlas) abren considerablemente el campo de posibilidades y el hidrógeno (y sus derivados, sobre todo, el amoníaco) es el vector que lo hace posible. Al abrir sus fronteras, Francia abre sus fuentes de soberanía controlando su acceso a las energías renovables mediante el uso del hidrógeno: abre su soberanía multiplicando sus opciones. Libera una parte de los condicionantes del desarrollo del suministro eléctrico sin perturbarlo. Utiliza este enfoque para profundizar o reactivar sus relaciones bilaterales con sus principales socios del sur y de Medio Oriente, que, también, están especialmente bien posicionados y movilizados en estas cuestiones. 

Preparación de las infraestructuras de distribución

Si todo el hidrógeno gris no fatal que se utiliza, actualmente, en el refinamiento y la producción de amoníaco se sustituyera por hidrógeno verde o bajo en carbono ¹¹ y si parte de la industria siderúrgica integrada también se pasara al DRI basado en hidrógeno verde (esto podría representar varios millones de toneladas), el sector industrial absorbería casi la mitad del suministro de hidrógeno previsto en REPowerEU, es decir, unas 9 millones de toneladas. 

Lo más probable es que sólo se reconviertan algunos de los usos actuales, ya que puede resultar más rentable para los fabricantes empezar por desarrollar y poner en marcha los proyectos de captura y almacenamiento de carbono que están en tramitación, a reserva de acelerar su ejecución. Las 3⁄4 de millones de toneladas restantes (es decir, 15 millones de toneladas) deberán cubrirse mediante la inyección de hidrógeno en la red de gas (potencial de 1 a 3 millones de toneladas), la conversión de hidrógeno en electricidad (compensaciones gas/electricidad, combustión conjunta en centrales térmicas), el potencial en la siderurgia (varios millones de toneladas) y mediante un despliegue ambicioso del hidrógeno en el transporte, que presenta la principal salida alternativa, en particular, en el transporte intensivo y pesado. A largo plazo, estos segmentos del transporte, difíciles de convertir a la energía eléctrica de batería, podrían necesitar casi 30 millones de toneladas de hidrógeno. 

En este contexto, el proyecto de reglamento europeo de transportes, AFIR (Alternative Fuel Infrastructure Regulation), que establece un requisito mínimo imperativo de despliegue de las principales infraestructuras de recarga alternativa (estaciones de recarga eléctrica, de hidrógeno y de gas natural comprimido y GNL), ha sido objeto de debate entre los Estados miembros durante más de un año y, por fin, alcanzó un consenso sobre una cifra, que aún es insuficiente, pero que permite dar un primer paso. Es vital que estas tres tecnologías complementarias se implanten hoy. 

Es una condición esencial para permitirles a los fabricantes planificar la transición hacia grandes series de producción (autobuses, camiones, vehículos industriales), ya que su adopción implicaría una dinámica irreversible y eliminaría las incertidumbres tecnológicas y de mercado. También, es una forma de garantizar una salida relevante, en Europa, de las fuertes inversiones en pilas de combustible y depósitos que ha financiado, en particular, el gobierno. También, es una extensión de la política industrial francesa a toda la cadena de valor, desde la logística hasta la distribución (estaciones de hidrógeno y suministro). Por último, es una condición necesaria para preparar una importante infraestructura terrestre antes de equipar puertos y aeropuertos para acoger nuevas flotas marítimas y aeronáuticas que funcionen con hidrógeno o sus derivados (amoníaco y metanol verde para el transporte marítimo). Las principales empresas aeroespaciales europeas no han ocultado su interés por acelerar la necesidad de infraestructuras de distribución y de utilización para desarrollar futuras aeronaves propulsadas por hidrógeno ¹². 

Los debates actuales sobre el AFIR pueden conducir a compromisos sobre el ritmo de despliegue para los países más alejados de los grandes corredores europeos o sobre las capacidades iniciales mínimas de las estaciones (al menos, superiores a 500 kg/J), pero es esencial dar este impulso lo más rápidamente posible en esta década. 

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Para que estas infraestructuras puedan financiarse rápidamente y a gran escala ¹³, es esencial establecer, cuanto antes, las bases de una asociación público-privada (en particular, en forma de contrato de capacidad ¹⁴) que le garantice al Estado el acceso a activos de distribución según un itinerario claro. Esto les permitirá a los inversores institucionales beneficiarse, en los primeros años, de un apoyo que limite el riesgo de un menor factor de carga de las estaciones y les proporcionará a fabricantes de vehículos la infraestructura básica de distribución para ofrecer una solución a escala para los grandes operadores logísticos.

El hidrógeno es la referencia del progreso en la transición energética.

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Con respecto a esto, una iniciativa franco-alemana permitiría reforzar las ambiciones expresadas. El hidrógeno es la referencia del progreso en la transición energética, en la medida en que permite descarbonizar los usos más críticos y difíciles, que son, también, los que demuestran el mantenimiento de una base industrial y empresarial intensiva. En este sentido, el rápido desarrollo del hidrógeno descarbonizado atestiguaría el mantenimiento de una actividad industrial sostenible en la región. 

El despliegue de una economía del hidrógeno ha comenzado. La proliferación de acuerdos políticos entre Estados para abastecerse de esta abundante fuente de energía descarbonizada (en todas sus formas) constituye la emergencia de una nueva geopolítica de la energía en torno a los nuevos vectores limpios ¹⁵. Aumenta considerablemente las fuentes y el reparto del acceso potencial, lo que debería favorecer las posiciones negociadoras de las regiones demandantes (Europa, Japón, Corea, Taiwán, Singapur), a condición, claro está, de que se adopten las posiciones. Reordena la baraja en cuanto a los principales vectores de deslocalización de las industrias intensivas en energía verde, lo que la convierte en un parámetro tan importante como lo fueron los costos laborales en décadas anteriores. Con su extensa red energética, su óptima posición geográfica en el centro de las cuestiones europeas de importación y con sus campeones industriales internacionales, Francia puede utilizar esto como herramienta para reforzar su soberanía y movilizar a sus principales aliados energéticos y geopolíticos del sur en torno a un nuevo proyecto industrial, energético y medioambiental. Así, su capacidad para cerrar un acuerdo win-win con el núcleo central de Europa (nuclear, renovables e importaciones racionales) podría sentar las bases de una nueva alianza energética europea, continuación del tratado fundacional de la CECA.