A remo y vela en el Día Mundial del Hidrógeno

Hoy 8 de octubre, como cada año, se celebra el Dia Mundial del Hidrógeno y en tal fecha queremos contemplar el uso del mismo en el sector marítimo.

Si en nuestro artículo anterior nos referimos al transporte terrestre diciendo que el hidrógeno va sobre ruedas, en este queremos centrarnos en el uso potencial de hidrógeno, o de sus posibles variantes, en el transporte marítimo tan vital para la economía y la subsistencia de Canarias, ya que por él se concentra más del 80% de nuestro comercio exterior.

De acuerdo con la Agencia de Protección del Medio Ambiente de Estados Unidos (EPA), el consumo de combustibles para el transporte marítimo se debe clasificar en tres principales categorías operativas: El consumo estando el barco atracado en el interior del puerto, el consumo en las fases de aproximación a puerto y maniobra de atraque y el combustible consumido en alta mar.

Y de nuevo tenemos que comenzar insistiendo en la ventaja de las energías renovables, como es el caso del hidrógeno verde, en materia de calidad de aire, al no emitir los barcos durante su estadía en puerto ni lesivas partículas, ni óxidos de nitrógeno o dióxido de azufre en zonas de potencial alta contaminación por ser cercanas a núcleos habitados, cual es principalmente en nuestro caso ciudades como Santa Cruz de Tenerife o Las Palmas de Gran Canaria.

Sin embargo, estas emisiones contaminantes de los combustibles petrolíferos tradicionales no son tan perniciosas para la salud en alta mar, debido a la dispersión de las mismas por el viento, salvo en zonas muy sensibles por la alta concentración de tráfico, como pueden ser el Mar Báltico o la zona del Canal de la Mancha.

Pero, junto a esta faceta de contaminación con impacto directo sobre la salud, hay que añadir el creciente e importante efecto del sector marítimo mundial sobre el calentamiento global, derivado del uso de combustibles fósiles en forma principalmente de fueloil y gasoil y sus emisiones asociadas de gases de efecto de invernadero (GEI). Estas emisiones representan, en la actualidad, el 3% de las emisiones mundiales de GEI y son por tanto un motivo de preocupación de la comunidad internacional.

Por ello la Unión Europea aprobó, hace ya dos años, el importante Reglamento «FuelEU Maritime», Uso de combustibles renovables e hipocarbónicos en el transporte marítimo. Los objetivos principales del reglamento eran y son impulsar la descarbonización progresiva del transporte marítimo dentro de la Unión Europea, fomentando el uso de combustibles renovables y de bajas emisiones de carbono (hipocarbónicos) a bordo de los buques y de otra parte reforzar una norma anterior que establecía la obligación de que los barcos utilizaran electricidad suministrada por el propio puerto (denominado como «cold ironing») en vez de producirla con sus propios motores o turbinas.

Este Reglamento establece, en relación con las Regiones Ultraperiféricas como es el caso de Canarias, una serie de derogaciones temporales en su aplicación hasta el año 2029 e incluso una serie de excepciones, que no cabe detallarlas en estas breves líneas y que nos permiten afrontar con una mayor flexibilidad esta transición.

Pero ralentizar el paso no quiere decir parar esta progresión y, en la sustitución de los actuales gasoil y fueloil, muy mayoritariamente utilizados como combustibles marinos en Canarias y que nos hacen ser una gasolinera gigante varada en medio del Atlántico, aparecen cuatro alternativas.

Dos primeras opciones vinculadas principalmente con la calidad del aire, cual es el uso del gas natural licuado o GNL y una segunda opción que es el metanol, y otras dos, vinculadas tanto con la calidad del aire como con la descarbonización, cuales son el uso de amoniaco o del hidrógeno, en ambos casos siempre que sean producidos con fuentes renovables, para poder así disminuir la huella del carbono de las emisiones marinas.

Dejaremos fuera el caso del «cold ironing» ya que al ser la electricidad producida y suministrada desde tierra, ya sea con energías renovables o por métodos convencionales, el uso del hidrógeno para esta finalidad no parece una alternativa lógica para Canarias, siendo la mejor solución para nuestros puertos producir la electricidad en sitios lejanos y transportarla en alta tensión hasta el puerto, como sería el caso de las centrales de Granadilla y Juan Grande, o producir algo de electricidad eólica o fotovoltaica en el propio puerto y complementarla con producción basada en gas natural, con una afección algo menor sobre la calidad del aire y un pequeño ahorro en términos de emisiones de CO2. Este tema ha sido extraordinariamente polémico en el caso del Puerto de la Luz y por tanto no profundizaremos en dicha alternativa, centrándonos en los combustibles necesarios para usar los barcos fuera de puerto durante sus rutas comerciales.

El uso del gas natural licuado o del metanol comparten bastantes ventajas. Así reducen las emisiones de óxidos de azufre por milla recorrida en hasta un 90%, tienen una reducción significativa de entre un 60 y un 85% de las emisiones de los óxidos de nitrógeno e incluso una reducción de alrededor del 20% del CO2 y pueden ser casi competitivos en coste con los combustibles tradicionales (gasoil y fueloil).

Pero también la generalización de su uso plantea desventajas y retos importantes. Así hay que desarrollar en muchos casos una nueva infraestructura portuaria alrededor del GNL o del metanol, debemos considerar los altos costes de transformación de motores ya en funcionamiento o la construcción de nuevos buques que usen estos combustibles y, además, tenemos el riesgo de emisiones fugitivas o incontroladas de metano, que arruinarían su pretendido efecto de descarbonización. A ello deberíamos añadir, en el caso de Canarias, la inexistencia de producción propia de gas natural y la necesidad de importarlo, así como de desarrollar instalaciones criogénicas de recepción y almacenamiento.

Si nos vamos al hidrógeno, su uso en el sector marítimo tiene ciertas ventajas como son las nulas emisiones directas de CO₂, ya que este hidrógeno puede producirse como hidrógeno verde a partir de energías renovables y además cuenta con una gran versatilidad, pudiendo usarse tanto en pilas de combustible (como si fuera el caso de un vehículo terrestre) o directamente como combustible líquido criogénico. Además, esa transformación en energía eléctrica en las pilas de combustible es esencialmente limpia.

Pero también tiene desventajas considerables, como es el alto coste actual de producción del hidrógeno renovable, el requerir tanques muy grandes y criogénicos dentro del buque (−253 °C), lo que reduce el espacio de carga útil y la necesidad de contar con una infraestructura nueva y especifica en los puertos para la producción, almacenamiento y servicio directo de bunkering. A todos ello debe sumarse su compleja operación de almacenamiento y los riesgos asociados con su manejo a tales temperaturas.

La cuarta alternativa en la descarbonización del sector marítimo es el uso de amoniaco como elemento de propulsión de los barcos.

Esta alternativa tiene también ventajas, como un alto contenido energético por volumen comparado con el hidrógeno (requiriendo por ello tanques de almacenamiento más pequeños), que asimismo puede producirse como amoniaco verde usando para ello hidrógeno renovable y nitrógeno del aire y que podría llegar a ser compatible con motores marinos de combustión ya desarrollados e instalados y que solo requerirían su adaptación, pero con la enorme ventaja de no producir CO2 en su combustión.

El uso del amoniaco puede ser a través su combustión directa en motores marinos o mediante la separación del amoniaco en sus fracciones nitrógeno e hidrógeno, utilizando este último como combustible, lo que permitiría ahorrar gran espacio en los tanques de almacenamiento y eliminando, con las precauciones adecuadas, las emisiones directas de óxidos de nitrógeno.

Pero el uso del amoniaco tiene también desventajas importantes. Así la emisión de óxidos de nitrógeno durante su combustión, los riesgos asociados con la elevada toxicidad del uso de amoniaco y asimismo, al igual que sucedía con el hidrógeno, la necesidad de contar con una infraestructura nueva y especifica en los puertos para la producción, almacenamiento y servicio directo de bunkering, Finalmente, debe añadirse, que todavía no parece estar probada al 100% la tecnología de uso de amoniaco en motores marinos preexistentes, aunque acreditadas empresas como Wärtsilä y MAN B&W trabajan ya en prototipos de motores con combustión directa del amoniaco.

En España se han desarrollado ya algunas iniciativas importantes, como el Proyecto HIDRAM centrado en el uso del amoniaco para este transporte marítimo, aunque desgraciadamente no haya habido presencia de empresas o investigadores canarios en el mismo. Sin embargo, actualmente, la Plataforma Oceánica de Canarias (PLOCAN) trabaja en el proyecto H2 Verde, centrado en la producción de hidrógeno y su utilización en aplicaciones marinas no específicamente relacionadas con el transporte marítimo.

Como resumen, la generalización del uso del hidrógeno como combustible marino no parece ni fácil ni inmediata, aunque puede tener un nicho de mercado relevante para Canarias en los trayectos de corta distancia como son los ferris interinsulares, lo que permitiría tanques de almacenamiento más pequeños y complementarlos con un bunkering frecuente. Por ello, recomendamos a nuestra comunidad científica y empresarial estar alerta ante la evolución tecno-económica de esta alternativa, para poder remar e izar la vela canaria en proyectos europeos que avancen en esta dirección.

Este 8 de octubre se celebra, como cada año, el Dia Mundial del Hidrogeno. Hace justamente un año comenzamos a compartir con ustedes esta serie de artículos divulgativos sobre el hidrogeno y su potencial comparándolo con el gofio en nuestras vidas y, por ello, queremos reiterar nuestro mensaje e invitar al Gobierno de Canarias que solicite al de España adherirse junto a otros países, al día 8 de octubre como el Dia Mundial del Hidrogeno.