Els ports, fonamentals en el desplegament de l’hidrogen verd a Europa

Impulsat pel desenvolupament del paquet de mesures Fit for 55 i REPowerEU, el mercat europeu de l'hidrogen verd donarà lloc a una evolució econòmica i d'infraestructures claus per a aconseguir l'objectiu de la descarbonització a partir de la dècada vinent. Els ports seran protagonistes en el seu desenvolupament i implantació mitjançant tres escenaris diferenciats previstos.

Així ho assegura l'informe  Study on Hydrogen in Ports and Industrial Coastal Areas, elaborat per Deloitte Bèlgica per a la Clean Hydrogen Partnership i cofinançat per la Unió Europea. El seu objectiu és informar i preparar a les parts interessades i als responsables polítics i identificar les àrees prioritàries que permetran superar les actuals llacunes tecnològiques o de seguretat per al seu desenvolupament en les zones portuàries de la UE.

Els ports seran protagonistes en el desenvolupament del mercat europeu de l'hidrogen verd (Fp).

Per què l'hidrogen verd i no altres combustibles?

Varis han estat els combustibles zero emissions o energies identificades com a candidates per a descarbonizar el sector. No obstant això, l'hidrogen d'origen renovable o hidrogen verd, és el més assumible i econòmicament viable comparat amb altres candidats.

L'informe encara va més lluny i el descriu com a “fonamental” per a substituir al gas fòssil, carbó i petroli en algunes indústries pesants i en el transport difícil de descarbonizar, és a dir, transport marítim, aviació o transport pesat de mercaderies per carretera.

Encara que consumir energia elèctrica renovable produïda de manera directa és més eficient, el seu subministrament és intermitent: la solar depèn del cicle dia-nit, l'eòlica del volum de vent i la hidroelèctrica necessita les reserves d'aigua dels pantans. 

“Per a evitar aquests pics de producció i disposar d'energia durant les 24 hores dia, existeixen dues grans estratègies: emmagatzemar l'excedent d'energia renovable en bateries o produir hidrogen a partir de l'electròlisi de l'aigua”, explica Daniel Ruiz, responsable de combustibles sostenibles del Port de Barcelona.

Un altre avantatge de l'hidrogen respecte a les altres alternatives és que es tracta d'un vector energètic que serveix de base per a sintetitzar moltes altres molècules. A partir de l'hidrogen verd generat per electròlisi de l'aigua amb energia renovable es pot sintetitzar metanol, metà o amoníac, entre moltes altres molècules. 

A més, l'hidrogen es pot usar directament, tant en un motor de combustió interna com, de forma més eficient, en una cel·la de combustible d'hidrogen.

A partir de l'hidrogen verd generat per electròlisi de l'aigua amb energia renovable es pot sintetitzar metanol, metà o amoníac, entre moltes altres molècules (Fp).

Primer escenari per als ports: usuaris directes

L'informe preveu que les polítiques climàtiques i energètiques incentivaran a les principals parts interessades del sector portuari a establir objectius i aplicar solucions de descarbonització. En particular, l'hidrogen i els seus portadors podrien contribuir a abandonar l'ús de combustibles fòssils en les següents activitats:

• Transport marítim i fluvial
• Subministrament d'energia a terra (cold ironing)
• Manipulació de càrrega i equips de terminal
• Activitats industrials situades en zones portuàries (refineries, plantes d'amoníac, altres productes químics, etc.)
• Reproveïment de combustible de camions pesats (per a activitats de càrrega/descarrega) en zones portuàries

L'hidrogen i els portadors podrien contribuir a abandonar l'ús de combustibles fòssils en diverses activitats (Fp).

Segon escenari: proveïdors d'infraestructures per a l'hidrogen

El desenvolupament de l'economia de l'hidrogen requerirà la construcció d'infraestructures específiques per a la seva transmissió, emmagatzematge, conversió i subministrament als usuaris finals, la qual cosa s'espera que impacti en la planificació espacial i en els serveis de molts ports europeus. 

En particular, els ports poden desenvolupar les següents infraestructures d'hidrogen i de portadors d'hidrogen:

• Noves operacions de bunkering marítim o estacions de subministrament terrestre
• Terminals d'importació/exportació i adaptació dels molls de descàrrega
• Desembarcament d'energia produïda en alta mar
• Producció d'hidrogen verd
• Emmagatzematge en tancs
• Infraestructura de conversió: fabricació de metanol, amoníac, e-metà…a partir d'hidrogen verd
• Estacions multimodals de proveïment de carburant d'hidrogen

Daniel Ruiz assenyala que l'hidrogen té unes peculiaritats físiques que han de tenir-se en compte per al seu maneig, com la seva baixa densitat, per la qual cosa es requereix de molt d'espai per a emmagatzemar-lo. O, que per a mantenir-ho en estat líquid, necessita temperatures de refrigeració que aconsegueixen els -253 °C, a més de la seva volatilitat, que ha de tenir-se en compte en tots els sistemes d'emmagatzematge i transport per canonades, així com la seva perillositat.

“L'ús de l'hidrogen comporta uns certs riscos i una despesa energètica considerable. D'altra banda, en el transport marítim es preveu que l'hidrogen s'utilitzi en forma d'altres molècules portadores d'hidrogen, com el metanol o l'amoníac, molt més fàcils d'emmagatzemar i a temperatures no tan extremes”, detalla.

L'hidrogen té unes peculiaritats físiques que s'han de tenir en compte per a la seva distribució, com la seva baixa densitat, per la qual cosa cal molt espai per emmagatzemar-lo (Fp).

Tercer escenari: els ports com a plataformes de trànsit per a l'hidrogen

Els ports europeus, i principalment, els situats al llarg de les xarxes principals i globals TENT-T i/o TENT-E, poden exercir un paper decisiu en el transport i subministrament d'hidrogen. 

Atès que els ports solen situar-se prop de zones industrials, residencials i nodes logístics energètics, podrien convertir-se en plataformes de trànsit per a transportar hidrogen i els seus derivats a múltiples usuaris finals al llarg de la costa i de l'interior. 

“En el cas del Port de Barcelona, està previst que el hidroducto H2MED, que connectarà la península Ibèrica amb Europa, uneixi Barcelona amb Marsella i des d'aquí cap als grans nuclis industrials del nord d'Europa. Aquest hidroducte permetrà exportar hidrogen verd produït en una zona amb una major insolació i ventilació i reduir la dependència del gas natural fòssil, tal com fixa el pla RePowerEU”, explica Héctor Calls, Cap de Sostenibilitat Ambiental i Transició Energètica del Port de Barcelona.

Està previst que l'hidroducte H2MED, que unirà la península Ibèrica amb Europa, conecti Barcelona amb Marsella i des d'aquí cap als grans nuclis industrials del nord d'Europa (Fp).

Alguns reptes que presenten aquests escenaris

L'informe admet que encara existeixen diverses llacunes per a la seva implementació i, en alguns casos, suggereix una sèrie de propostes per a accelerar la posada a punt dels ports i de la resta de parts interessades.

• Regulatoris

En els últims dos anys, s'han aprovat diverses iniciatives encaminades a establir un marc normatiu sobre l'hidrogen. A més dels paquets i plans ja esmentats, en 2021, per exemple, es va crear la Clean Hydrogen Partership, i es va presentar la Proposta de Directiva del Parlament Europeu i del Consell relativa a normes comunes per als mercats interiors del gas natural i els gasos renovables i de l'hidrogen.

“Que existeixi un marc regulador a nivell europeu i de la IMO és de molta ajuda, sobretot quant a les inversions i ajudes disponibles per a implementar les infraestructures o disposar d'eines per a implementar aquests canvis. No obstant això, els ports no ens podem permetre el luxe d'esperar que l'estratègia de descarbonització es desenvolupi políticament en els organismes superiors. Per això, amb la màxima urgència, administracions i empreses privades hem de treballar en paral·lel per a descarbonizar la nostra activitat”, afirma Calls.

Per part seva, l'informe recomana que les autoritats portuàries i les reguladores col·laborin per a articular la gestió de l'ús del sòl en les zones portuàries i a establir una divisió clara de responsabilitats entre les entitats encarregades del desplegament d'activitats relacionades amb l'hidrogen i els seus portadors dins d'una zona portuària.

• Investigació i Innovació (I+I)

Per a aquest apartat, l'informe proposa l'assignació de fons públics europeus a aquells ports que iniciïn inversions en I+I i en projectes escalables amb la finalitat de demostrar:

1. La reducció dels costos de la seva importació a gran escala
2. La planificació de, per exemple, instal·lacions de electrolizadores en alta mar
3. Emmagatzematge d'hidrogen liquat (LH2) i hidrogen gas (GH2) en tancs i instal·lacions subterrànies
4. El seu transport
5. Reproveïment (bunkering, compressió) 
6. Ús final en motors i piles de combustible per al transport terrestre, motors i piles de combustible per a vaixells d'alta mar, de curta distància, així com vaixells portuaris com a remolcadors, pràctics, de recollida de Marpol, dragues, etc.

• La seguretat

Una recomanació que llança l'informe és que mentre l'OMI i l'ISO desenvolupin les normes tècniques reglamentàries, les societats de classificació podrien alinear-se per a establir un procediment harmonitzat per a aprovar un disseny alternatiu basat en el risc, així com en directrius i llistes de control per al desenvolupament i el funcionament d'infraestructures i vaixells cisterna per al transport marítim propulsat per hidrogen.

“L'hidrogen és un producte explosiu i, donat la petita grandària de la seva molècula, hem de ser extremadament previnguts amb les soldadures de les canonades de transport perquè es poden produir fuites. Cal un canvi de mentalitat en el seu maneig, per a evitar que qualsevol accident paralitzi la seva introducció”, valora Ruiz.

L'OMI i la ISO assenyalen la necessitat de directrius i llistes de control per al desenvolupament i el funcionament d'infraestructures i vaixells cisterna per al transport marítim propulsat per hidrogen (Fp).

• Incrementar la producción de energía eléctrica de origen renovable

Per a aconseguir els ambiciosos objectius de REPowerEU, que estima un consum de 20 Mt d'hidrogen renovable a la UE per a 2030, hauran de produir-se 10 Mt a la UE i importar-se els 10 Mt restants de països no pertanyents a la UE. S'ha de tenir en compte que l’hidroducte H2MED té previst el transport de 2 Mt d'hidrogen, un 10% de les necessitats previstes en el pla REPowerEU, des de la península Ibèrica fins als nuclis industrials del nord d'Europa.

Això signifiquen inversions de l'ordre de:

• 200.000-300.000 milions d'euros per a producció addicional d'electricitat renovable (500-550 TWh)
• 28.000-38.000 milions d'euros per a gasoductes interns de la UE
•  6.000-11.000 milions d'euros per a infraestructures d'emmagatzematge

A més de la inversió, Ruiz apunta que “per a alimentar els electrolizadores que produeixen hidrogen, caldrà incrementar l'ocupació del sòl amb panells solars o amb la implantació de parcs eòlics, la qual cosa produirà un cert impacte social. No obstant això, és l'únic camí possible per a reduir les emissions de gasos d'efecte d'hivernacle”.

Presentació de l'acord entre la Copa Amèrica, la Generalitat de Catalunya i el Port per impulsar l'ús de l'hidrogen com a combustible sostenible per a la navegació, davant de la presència del Chase Zero (Emirates Team New Zealand).

Com implementarà l'hidrogen el Port de Barcelona

Com a part del pla de Transició energètica, Héctor Calls explica que s'estan treballant diverses línies; a curt, mitjà o llarg termini.

A curt termini, l'objectiu és disposar d'una hidrogenera d'ús públic dins del territori portuari per a donar servei a vehicles pesants i de vehicles de terminal. També ampliar, en col·laboració amb altres empreses, la xarxa de hidrogeneras en les principals rutes de l'interior, per a permetre que els camions que diàriament entrin en el port puguin usar hidrogen en totes les seves rutes. 

A mitjà i llarg termini, s'estan planificant nous usos en la molla de l'Energia. L'objectiu és anar substituint, progressivament, l'emmagatzematge de combustibles fòssils per portadors d'hidrogen com el metanol o l'amoníac. Una altra fita és la construcció de plantes de fabricació combustibles com el metanol verd o de bio GNL a partir de residus.

Ruiz també destaca que sense un enfocament multisectorial, seria impossible poder implantar els combustibles sostenibles per a descarbonizar el transport de mercaderies. 

“Volem avançar-nos i fomentar aquest canvi. Si aconseguim descarbonizar la nostra activitat, però també la d’una línia marítima o una ruta de transport terrestre, ampliarem la reducció dels gasos d'efecte d'hivernacle i la contaminació a tot nostre hinterland i foreland, no sols localment”, conclou.