Una transición verde del hidrógeno basada en la equidad y el consenso

La emergente economía verde del hidrógeno (GH2) promete generar prosperidad y acelerar la descarbonización, pero ¿a qué costo para las poblaciones de los países productores y el medio ambiente? La transición al GH2 conlleva varias implicaciones para la seguridad del suministro de energía, agua y alimentos, y tampoco se pueden ignorar sus posibles impactos sobre el uso del suelo, los ecosistemas y la biodiversidad.

El reto de la justicia energética en la transición hacia el GH2 es, por tanto, minimizar las externalidades negativas al tiempo que se garantiza que los beneficios resultantes sean compartidos por todos. En el futuro, un enfoque sólido y participativo en el desarrollo de las estrategias de GH2 puede actuar como catalizador de la justicia energética. GH2 se ha identificado como un vector energético potencial para descarbonizar los sectores del transporte y la fabricación y para alcanzar los objetivos globales de reducción de gases de efecto invernadero establecidos en el Acuerdo de París de la CMNUCC de 2015.

Además de sus beneficios económicos y climáticos, la proliferación de GH2 también conlleva numerosos retos sociales y medioambientales.

Acceso y seguridad energética

Los países más aptos para la producción de GH2 son los que cuentan con grandes dotaciones de energía renovable. En su mayoría están situados en el Sur Global, lo que repercutirá en la geografía del comercio energético y en el panorama geopolítico1. La diversificación del suministro energético, facilitada por el abandono de la extracción de combustibles fósiles, contribuirá a la seguridad energética. Una parte considerable de la población de muchos productores potenciales de GH2, especialmente en África, sigue sin tener acceso a la electricidad (véase la figura siguiente) y/o depende de combustibles fósiles para obtener energía (por ejemplo, chimeneas). La transición al GH2 representa una oportunidad para impulsar el acceso y la seguridad energética local, y acelerar la descarbonización mediante el incremento del suministro de energía renovable. Los pactos energéticos voluntarios y la responsabilidad social corporativa (RSC) podrían desempeñar un papel clave en la consecución de una energía limpia y asequible para todos (ODS 7).

Seguridad del agua

El GH2 se produce a través de la electrólisis del agua, es decir, el proceso de división del agua en oxígeno e hidrógeno utilizando electricidad alimentada por energías renovables. Se necesitan entre 9 y 15 litros (L) de agua para producir 1 kg de GH22 frente a los 24L necesarios para 1 kg de H2 en el reformado con vapor o los 38L para 1 kg de H2 en la gasificación del carbón3. Newborough y Cooley (2021) sostienen que el uso a gran escala de la electrólisis tendría un impacto relativamente neutro en los recursos hídricos mundiales desde la perspectiva del ciclo de vida. En consecuencia, la nueva demanda se vería contrarrestada por el ahorro de agua conseguido mediante la producción convencional de combustible y energía. La Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA, por sus siglas en inglés) prevé que se necesitarán 409 millones de toneladas de GH2 en 2050 para encaminarnos hacia los 1.5°C, lo cual equivale a unos 7,000-9,000 millones de metros cúbicos (m3) de agua como aportación directa. Incluso si la demanda estimada de hidrógeno se cubriera con GH2 para 2050 (las estimaciones actuales se sitúan en 2/3), la huella de consumo de agua del ciclo de producción sería sólo una fracción de lo que otros sectores utilizan hoy en día.

La mayoría de las zonas con un alto potencial solar se enfrentan a escasez de agua, un problema que el cambio climático intensificará en el futuro. El tratamiento de las aguas residuales o la desalinización del agua de mar podrían proporcionar una fuente adicional de agua dulce -sobre todo en África-, pero esta última requiere un importante aporte de energía. Dado que el agua original del GH2 se devuelve al medio ambiente mediante la oxidación cuando se convierte en energía, hay razones de peso para utilizarla localmente para producir bienes verdes para la exportación en lugar de exportar el propio GH2. Los países productores conservarían así sus recursos hídricos nacionales. Los déficits de agua podrían cubrirse mediante el comercio de agua dulce renovable, por ejemplo, desde África occidental, central y oriental hacia el norte de África, o mediante asociaciones de GH2, para distribuir adecuadamente los recursos de agua y energía renovables entre los países4 . El reto del agua consiste, pues, en equilibrar las necesidades de agua que compiten entre sí para la producción de GH2 y las comunidades que ya se enfrentan a consecuencias desproporcionadas del cambio climático.

Uso de la tierra y seguridad alimentaria

La construcción de nueva infraestructura para la transición al GH2 implica una competencia por las tierras agrícolas que puede afectar al suministro y la seguridad alimentaria local. También es probable que surjan conflictos territoriales adicionales, como el desplazamiento, la devaluación de la propiedad o la degradación del medio ambiente. Como la huella espacial de las plantas de producción de hidrógeno es relativamente pequeña en comparación con la producción de las fuentes de energía renovables necesarias, como las plantas solares, será necesario desarrollar estrategias integrales que tengan en cuenta todas las dimensiones de la transición. Por un lado, el desplazamiento del uso del agua y de la tierra de la agricultura a la producción de GH2 puede afectar negativamente a la seguridad alimentaria. Por otro lado, el establecimiento de un sector de GH2 puede contribuir a la seguridad alimentaria al proporcionar un insumo bajo en carbono para la producción de fertilizantes56.

Uso de materiales y tecnología

Aunque GH2 es el menos dañino de todas las vías de producción de hidrógeno en términos de externalidades totales, tiene ramificaciones a considerar en cuanto la calidad del ecosistema. Esto está relacionado principalmente con las fuentes de electricidad necesarias previo a su producción: la fabricación de paneles de silicio cristalino necesarios para la energía solar, por ejemplo, está asociada a las emisiones nocivas de dióxido de azufre (SO2)7. Por lo tanto, reducir los recursos necesarios para los paneles solares o buscar materiales alternativos para producirlos mejoraría su rendimiento medioambiental (ibid). Igualmente, una reducción de los insumos metálicos (por ejemplo, níquel, platino e iridio) en las tecnologías de electrólisis podría mitigar su impacto en el medio ambiente8 así como la mejora de la eficiencia del proceso, actualmente muy baja, de la electrólisis solar fotovoltaica9. Por tanto, una estrategia de hidrógeno sostenible debe dar prioridad a la investigación, la innovación y la eficiencia de los materiales. Otro aspecto preocupante es la fuga de hidrógeno a lo largo de la cadena de suministro: cuando se emite a la atmósfera antes de la combustión, el hidrógeno contribuye al cambio climático al prolongar la vida de los gases de efecto invernadero (por ejemplo, el metano, el ozono y el vapor de agua), lo que socava el propósito de la transición al GH210. El desarrollo y el uso de evaluaciones nacionales de riesgo de GH2 pueden ayudar a minimizar y controlar las fugas.

Una estrategia consultiva de GH2 puede impulsar justicia energética para las personas y el planeta

Los gobiernos deben tener en cuenta la resiliencia y los medios de vida de las comunidades locales a la hora de planificar el despliegue de la producción de GH2. Cualquier beneficio potencial en términos de empleo e ingresos de exportación no debe producirse a expensas de la energía, el agua o la seguridad alimentaria. La clave es la inclusión: la participación de las comunidades locales en la formulación de estrategias para garantizar que se escuchen las voces de todas las partes interesadas y se tengan en cuenta sus preocupaciones11. La gestión de las transiciones industriales justas implica la búsqueda de soluciones de compromiso entre las diferentes dimensiones de la justicia, la equidad y la participación, en lugar de lograr una "victoria" predeterminada en todas las dimensiones.

Debido a los considerables costos, a la seguridad y a las fugas, así como al impacto del transporte de GH2 con fines de exportación en el ciclo de vida del agua, los países productores deberían centrarse no sólo en las exportaciones de GH2, sino también en el uso de su producción de GH2 para fabricar localmente productos "verdes" para la exportación. Además, los gobiernos deberían garantizar que las empresas extranjeras que inviertan en el establecimiento de instalaciones de GH2 estén obligadas a cumplir con los requisitos de contenido local, incluido el uso de la mano de obra disponible localmente, para garantizar los efectos indirectos beneficiosos y la construcción sostenible de la experiencia nacional y las capacidades técnicas.

Otras medidas para mejorar la resiliencia de las comunidades y salvaguardar los ecosistemas son las evaluaciones integradas de impacto socioambiental, que arrojan luz sobre los verdaderos costos y la viabilidad de los proyectos de infraestructuras relacionados con el GH2 antes de que comience su construcción. Establecer precios fijos o las intervenciones normativas para internalizar las externalidades medioambientales a gran escala podrían mitigar los impactos perjudiciales y mejorar la competitividad del GH2, ya que se reduciría la diferencia de precios con otros métodos de producción de hidrógeno. La responsabilidad social corporativa (RSC) podría convertirse en otro componente importante de una transición justa y sostenible del GH2. En última instancia, será necesaria la colaboración de todas las partes interesadas, incluidos los sectores público y privado, los inversores y las comunidades locales, para crear una economía de GH2 inclusiva que beneficie a las personas y al planeta.